Frage:
Könnte das Prinzip des stillen Fluges der Eulen für Stealth-Flugzeuge angewendet werden?
Pratham Shah
2019-10-14 21:44:26 UTC
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Ich habe mich gefragt, ob Eulen so leise fliegen können. Liegt es daran, dass sie sanft flattern, weniger oft flattern oder ist ihre Struktur dafür verantwortlich? Ich dachte, ihr Stalking-Prinzip kann auf Stealth-Flugzeuge angewendet werden. Ist es möglich?

Keine Düsentriebwerke zu haben, hilft.
Kurze Antwort - "indem man Eulen ist, keine Flugzeuge"
Papierflugzeuge sind ziemlich leise, aber das ist wieder die Sache ohne Motoren. Segelflugzeuge und Fallschirme sind auch ziemlich leise.
Ich bin nicht damit einverstanden, diese Frage nicht zum Thema zu machen. Vögel sind die Hauptflieger auf diesem Planeten, daher wäre es nur sinnvoll, das OP in SE Aviation aufzunehmen.
Die Frage betrifft die Luftfahrt: Flugzeugdesign ist hier ein Thema. Es mag ein bisschen breit sein, aber es ist hervorragend verantwortlich. Zur Wiedereröffnung gewählt.
Oder können wir Eulen mit Sensoren versorgen und sie auf Missionen schicken? ....
Stealth hat fast nichts mit "Stille" zu tun und es geht darum, für Radar unsichtbar zu sein. Wenn eine Eule lernt, sich dem Radar zu entziehen, lass es mich wissen.
@Dave Ich habe irgendwo gehört, dass Tauben für militärische Zwecke (wie Kommunikation) verwendet wurden. Warum nicht auch andere Vögel benutzen?
@ManuH Sie haben es mit [mexikanischen Fledermäusen] versucht (https://en.wikipedia.org/wiki/Bat_bomb). Ging nicht gut.
Unabhängig davon, wie wenig eine Eule flattert, flattert sie häufiger als ein Stealth-Flugzeug.
Sie wissen, in Science-Fiction-Action-Filmen in der Tat "Stealth!" Hubschrauber bedeuten normalerweise "stille" Hubschrauber.
@Fattie Ah, guter alter "Flüstermodus"!
@mast ok Ich hätte "fliegendes Tier" schreiben sollen (Fledermäuse sind keine Vögel)
Nur wenn diese Stealth-Flugzeuge mit Federn bedeckt waren, mit den Flügeln flatterten und nicht mehr als 30 Meilen pro Stunde flogen.
Fünf antworten:
quiet flyer
2019-10-14 22:21:00 UTC
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Ihre primären Flügelfedern haben eine ungewöhnliche Struktur mit einer gesäumten, kammartigen Vorderkante, die Windgeräusche reduziert. Die Flügelfedern haben auch eine allgemeine Weichheit oder Flexibilität. Die Hinterkante des Flügels wird ebenfalls von weichen, gesäumten Kanten dominiert. Sogar die (verdeckten) Federn des Unterflügelfutters haben eine ungewöhnliche Weichheit, die bei der Schallunterdrückung eine Rolle spielt.

Siehe zum Beispiel - https://www.owlpages.com/owls/articles.php ? a = 7n, https://animals.howstuffworks.com/birds/owl-fly-silently1.htm. Google "Eulenfeder-Struktur" für mehr.

Ich werde es meistens unausgesprochen lassen, ob es sich lohnt, eine dieser Funktionen in ein Flugzeug mit Jetantrieb zu integrieren. Möglicherweise werden einige dieser Merkmale in einer steiferen metallischen Form auf die Einlass- oder Auslassbereiche angewendet?

Ich stimme dann für pelzbedeckte Flügel in Flugzeugen :-)
+1 für die Kombination dieser Antwort und Ihres Benutzernamens :-)
ha hat das gar nicht bemerkt, ist ein Hinweis auf fliegende Segelflugzeuge!
Es gibt tatsächlich Fans und solche, die von alten Federn inspiriert sind, z. https://cosmosmagazine.com/physics/turbine-blades-inspired-owls und Lüfter für Computer. Aber ich denke, ein Teil des Problems ist, dass Eulenflügel eine langsame Aerodynamik und Turbinenschaufeln eine hohe Geschwindigkeit haben. Und selbst bei GA-Flugzeugen haben nur wenige, wenn überhaupt, ausreichende Schalldämpfer, sodass das Motorgeräusch das Geräusch der Tragflächen usw. bei weitem überwiegt.
[Die Einlass- und Auslassbereiche von Düsentriebwerken sind bereits so ausgelegt, dass sie "akustisch weich" sind, um Geräusche zu reduzieren.] (Https://aviation.stackexchange.com/a/11891/1696)
Ich habe einmal eine Zeitung gelesen und mir einige Videos über dynamische Stabilität von 'Federn' an der Hinterkante des Flügels angesehen. In den Videos wurden Modellflugzeuge mit und ohne gefiederten Flügeln verglichen. Ich erinnere mich, dass die Reduzierung der Turbulenzen beeindruckend war.
Moderne Düsentriebwerke nutzen dies bereits - sie haben eine Form, die an einen Burgturm erinnert, aber genau abgerundet ist, damit der Auspuff auf gemischte Weise mit dem allgemeinen Nachlauf verschmilzt.
OP gab nicht an, dass sie an Flugzeuge mit Jetantrieb dachten. Sie könnten leise Hubschrauber oder Propellerflugzeuge in Betracht ziehen.
@EldritchWarlord Mit kolbengetriebenen Flugzeugen wird es nicht einfacher. Federn an den Tragflächen erreichen mit kolbengetriebenen Flugzeugen mit etwas geringerer Wahrscheinlichkeit Selbstentzündungstemperaturen, aber es ist ungefähr so ​​unwahrscheinlich, dass sie den Flug mit 120 Knoten überleben wie mit 500 Knoten. Zum Glück für Eulen müssen sie normalerweise nicht mit 120 Knoten fliegen.
@DeltaLima haha ​​- Das erinnert mich an [diese Antwort] (https://travel.stackexchange.com/a/67365/12011).
Die Technik, Federn auf Flugflächen von Flugzeugen wachsen zu lassen, wäre ... faszinierend. :-)
Sobald der Luftstrom Mach 1 (die Schallgeschwindigkeit) erreicht, werden Sie Geräusche hören. Eulen fliegen also sehr langsam und unterdrücken große Wirbel, wie einige fliegende Flügel, die tagelang fliegen, ohne sich wieder aufzuladen. Die USA versuchten es mit stillen Flugzeugen während des Vietnamkriegs durch die Kombination von langsam rotierendem Propeller mit extrem großen und langen Abgassystemen. Funktionierte recht gut, so dass das Flugzeug beim Fliegen in 200 Fuß Höhe unhörbar war. Die Flugzeuge waren modifizierte Schweizer-Segelflugzeuge mit erhöhtem Innenbordflügel und Trike-Fahrwerk. Eines war vor einigen Jahren noch von der NASA im Einsatz.
Jpe61
2019-10-14 23:35:26 UTC
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Zusätzlich zur hervorragenden Antwort des ruhigen Fliegers:

Eulen haben große Flügel in Bezug auf ihre Körpergröße und ihr Gewicht. Man könnte denken, dass nein, ihre Körper sind ziemlich groß, aber tatsächlich sind Eulen eine Art flauschige fliegende Federkugeln: Was Sie als ihre Körper wahrnehmen, ist meistens Luft.

Dies führt zu zwei Dingen:

  1. Geringe Flächenbelastung. Ihre großen Flügel müssen nicht so viel Auftrieb pro Flächeneinheit erzeugen wie beispielsweise bei Tauben. Dies führt zu weniger Turbulenzen, was wiederum weniger Schall bedeutet. Aufgrund der geringen Flächenbelastung können sie auch mit sehr geringen Flügelbewegungen fliegen, was auch zu einer geringeren Geräuschentwicklung führt.

  2. Die Flauschigkeit (mangels eines besseren Wortes) unterdrückt Turbulenzen im Flügel - Körperbefestigungsbereich und andere Turbulenzen um den Eulenkörper. Das bedeutet natürlich weniger Ton.

    3. ol>

    In Kombination mit der in der Antwort von qf beschriebenen Flügelstruktur erzeugen all diese Faktoren einen nahezu geräuschlosen Flug.

    Schauen Sie sich an Dieser exzellente BBC Earth-Clip vergleicht das Geräusch, das verschiedene Vögel beim Fliegen machen, und warum.

    Was die Anwendbarkeit dieser Funktionen in Stealth-Flugzeugen betrifft, ist es unwahrscheinlich, dass ich PerlDucks Stimme stark unterstütze für pelzbedeckte Flügel in Flugzeugen. Tatsache ist jedoch, dass es keinen Sinn macht, die Tragflächen oder die Flugzeugzelle leiser zu machen, wenn das Geräusch des Antriebs um Größenordnungen lauter ist als jeder andere Teil des Flugzeugs.

    P.S. Es ist eigentlich ziemlich unheimlich, einer Eule im Flug zu begegnen, wenn es dunkel ist. Sie können andere Vögel hören, wenn sie in Ihrer Nähe fliegen, aber Eulen, nein, sie schießen ohne Vorwarnung ganz lautlos an Ihnen vorbei. Sie haben mich ein paar Mal in freier Wildbahn erschreckt, und ich bin mir ziemlich sicher, dass sie es genießen ...

In der Nähe meines früheren Wohnortes gibt es eine von Bäumen gesäumte Allee, in der Eulen Menschen von hinten angreifen, die nur wenige Zentimeter von Ihrem Kopf entfernt sind und zum nächsten Baum zurückkehren. Ich bin mir nie sicher, ob sie es zum Spaß oder zum Üben machen oder nur um zu sehen, was passiert!
+1 für den BBC-Videolink. Es war das erste, was mir in den Sinn kam, als ich den Titel der Frage sah.
Nicht nur Eulen - man kann auch keinen Falken kommen hören. Ein Falke über den Köpfen des Publikums fliegen zu lassen, ist ein beliebter Stunt für Raptor-Demos.
Aber Sie können einen Falken an Ihnen vorbeifliegen hören. Eulen, nein ...
Suchen Sie nach Eulen-Röntgenbildern und Sie werden verstehen
@jpe61 Nicht wenn sie nicht flattern. Das ist der Sinn des BBC-Clips - das Geräusch, das Vögel machen, ist das Flattern, und Eulen vermeiden dies, indem sie Raubtiere aus dem Hinterhalt sind und nur gleiten.
@Graham dies könnte eine Unterart und / oder geschwindigkeitsabhängig sein, da diejenige, die in einer * Greifvogel * -Show an mir vorbeiflog, definitiv ein hörbares "* swishhh *" machte :)
Lustige Tatsache: Wenn eine Eule ihren Kopf um weitere 90 ° drehen könnte, würde niemand bemerken, dass sie ihren Kopf überhaupt drehen kann.
Hobbes
2019-10-16 11:46:22 UTC
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Stealth-Flugzeuge wurden gebaut, um ihre Beobachtbarkeit in drei Hauptbereichen zu verringern, mit dem Ziel, die Warnzeit eines Feindes zu verkürzen:

  1. optisch und IR
  2. Ton
    3. ol>

    Dies ist in der Reihenfolge des Erfassungsbereichs: Radar kann ein Flugzeug möglicherweise auf Hunderten von Kilometern finden, optische Systeme gehen auf einige zehn Kilometer und Schall wird Ein Faktor nur, wenn sich das Flugzeug sehr nahe befindet (bei geringer Höhe und hoher Geschwindigkeit können Sie sich innerhalb von 100 m des Ziels befinden, bevor Sie hörbar werden).

    Der Erkennungsbereich gibt Ihnen auch die Reihenfolge der Wichtigkeit an. Radar hat Vorrang.

    Das von einem Flugzeug erzeugte Geräusch wird von seinem Triebwerksgeräusch dominiert. Die Luft, die über die Haut strömt, macht Geräusche, aber das ist im Allgemeinen nur hörbar, wenn die Motoren abgestellt sind. Dies bedeutet, dass die Reduzierung von Hautgeräuschen keinen Vorteil hat.

    Zusätzlich:

    eine gesäumte, kammartige Vorderkante

    Dies ist ein Albtraum für Radar-Stealth. Sie möchten, dass die Struktur so einfach und glatt wie möglich ist, denn wenn Sie eine große Anzahl von Oberflächen in viele Richtungen haben, erhalten Sie viele Radarrückgaben. Eine Verbesserung der Audio-Tarnung würde die Radar-Tarnung beeinträchtigen.

"Weil jede Kante eine starke Radarrückgabe erzeugt" - wirklich? Ich denke, Kanten an sich sind für die Radar-Rückkehr ziemlich irrelevant, es kommt auf die Oberflächenausrichtung an. Daher sind sowohl die sehr unterschiedlichen Ansätze im facettierten F117 als auch im glatten B2 oder F-22 / F-35 sinnvoll. Zugegeben, letztere sind wahrscheinlich nicht nur in Bezug auf die Flugeigenschaften, sondern auch in Bezug auf die Tarnung viel besser, aber dies hat mehr mit besseren Materialien und Computerleistung zu tun als mit dem Fehlen von Kanten.
Was Sie wahrscheinlich wirklich meinen, sind konkave Kanten, insbesondere Eckreflektoren. Konkavitäten können aber auch helfen, das Echo zu unterdrücken, vgl. [RF schalltote Kammern] (https://en.wikipedia.org/wiki/Anechoic_chamber#Radio-frequency_anechoic_chambers). Der Trick besteht darin, die Signale zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen zu „fangen“ und sie nur stark gedämpft und gestreut entweichen zu lassen.
Ja, das war ein Brainfart.
Dies ist die richtige Antwort, da sie sich tatsächlich mit der Anwendbarkeit auf Flugzeuge befasst, nach denen OP gefragt hat, anstatt von der Eulengeometrie abgelenkt zu werden.
* Eine gesäumte, kammartige Vorderkante * könnte theoretisch aus einem radartransparenten Material bestehen, nicht aus Metall, das die Radar-Tarnung bewahren könnte. In Überschallflugzeugen erhalten die Vorderkanten viel Wärme und aerodynamische Kräfte, so dass dies möglicherweise nur für Stealth-Drohnen mit niedriger Geschwindigkeit möglich ist (getarnt als Eulen, wie es abligh vorschlägt :)
https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_YO-3 ist ein Beispiel für Design, wenn die ersten beiden kein Problem darstellen (immer noch nicht flauschig). Unterhaltsame Tatsache - im Museum of Flight (Seattle) steht es neben dem völlig entgegengesetzten Ansatz - SR-71 - "damit Sie mich erkennen können - was werden Sie tun".
Bei großer Höhe und / oder niedriger Geschwindigkeit ist es möglich, ein Triebwerk in einer Entfernung von mehr als 8 km oder einen Hubschrauber in einer Entfernung von 3 km zu hören.
abligh
2019-10-16 18:13:49 UTC
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Eulenkörper sind für einen stillen nicht angetriebenen Flug optimiert. Selbst wenn der Eulenflug ein Motorflug ist, wird er durch Flügelschlag angetrieben (anstelle von Düsentriebwerken oder Turboprops). Ich vermute höchstens, dass Sie in der Lage sein werden, den Lärm eines Körpers, der durch die Luft geht, zum Schweigen zu bringen. Da Segelflugzeuge eher leiser als Leichtflugzeuge sind, vermute ich, dass dies die Minderheit des Geräusches ist, zumindest bis die Geschwindigkeiten sehr schnell werden, wobei die aerodynamischen und akustischen Modelle ohnehin sehr unterschiedlich sein werden.

Als "Flugzeug" "ist weit verbreitet, vielleicht wären sie nützlich für eine Drohne, die für Teile ihres Fluges meistens leise mit niedrigen (eulenartigen) Geschwindigkeiten gleitet, für verdeckte Fotografie, verdeckte Lieferung kleiner Nutzlasten oder einen anderen wahrscheinlich schändlichen Zweck. Heck, es könnte tatsächlich visuell als Eule verkleidet werden.

Vielleicht sind all diese "Eulen" wirklich ** ... Nein.
Es kann nützlich sein, die Auswirkungen von Audiopegeln auf einige Missionsprofile zu erweitern. [Ich erinnere mich, dass ich über Eulenflügel gelesen habe, die das Design von Propellerblättern beeinflussen, aber ich zeichne eine Lücke für das jeweilige Projekt.] "Leise" Segelflugzeugdesigns sind auch in einem Fall nützlich, in dem Sie möglicherweise Audio aufnehmen möchten, und ich habe Ich habe einige Entwürfe für die Verwendung von angetriebenen Segelflugdrohnen mit Lautsprecher- und Mikrofonarrays für Such- und Rettungsanwendungen gesehen.
user3445853
2019-10-17 14:02:41 UTC
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Wenn die anderen hervorragenden Antworten Ihnen wie Wasser vom Rücken einer Ente abrollen, kann dies Sie überzeugen:

Welche Eulen mussten im Austausch gegen leisere aufgeben ( nicht leise!) Flug, fliegt schnell und fliegt an Regentagen. Ihre Federn vermissen (die meisten) Öle, die es anderen fliegenden Vögeln ermöglichen, ohne große Probleme ein ziemliches Durchnässen zu ertragen (und noch mehr Wasservögel).

Flugzeuge, die wegen nasser Flügel abstürzen, wären natürlich verpönt - aber die festen Flügel hätten dieses Problem nicht. Feuchtigkeit würde diese Geräuschreduzierung jedoch zunichte machen. Nur während der Landung ist eine Geräuschreduzierung beim Start von & wirklich erwünscht (Reiseflughöhe ist zu hoch, um sich darum zu kümmern); Der zusätzliche Luftwiderstand während des Fluges (und das zusätzliche Gewicht + Luftwiderstand bei Nässe während des Starts + Landung) schließt dies mit Sicherheit aus.

Sie können jedoch Anwendungen in Betracht ziehen, bei denen dies gerechtfertigt wäre : Wenn es eine große Prämie für Stille gibt, brauchen Sie keine hohe Geschwindigkeit? Klingt wie z. eine spezialisierte Drohne für Beobachtungen für mich. Dann: Wenn es regnet, nehmen Sie die normale Spionagedrohne heraus (da der Regen das Drohnengeräusch verdeckt); Wenn es trocken ist, geht Ihre spezielle 'Eulendrohne' aus ... Dies verdoppelt mehr oder weniger Ihre Betriebskosten, da Sie zwei und nicht eine Drohne benötigen.

Wenn Ihre Eulendrohne die Thermik fahren könnte, wären die meiste Zeit nicht einmal Motorgeräusche erforderlich. Das Problem ist, dass Ihre Eulendrohne tagsüber gesehen werden kann (es sei denn, sie kann auch durchsichtig gemacht werden :)). Nachts gibt es vermutlich weniger Thermik, die man ausnutzen kann (ich bin keine Luftfahrtperson).
@mikerodent basierend auf Ihrem Benutzernamen, ich würde denken, Sie sind auch keine große Eulenperson! ;)


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