Es ist aus Gründen der Energiemanövrierbarkeit. Wie alles andere in der Technik ist es ein Kompromiss. Die erste wichtige Tatsache, die zu verstehen ist, ist folgende: In Verkehrsflugzeugen und den meisten Kampfflugzeugen der vorherigen Generation sind Entwürfe (hauptsächlich) für das effektivste Fliegen im Level (dh Kreuzfahrt) ausgelegt. An diesem optimalen Reisepunkt / dieser optimalen Linie sind die beste Kraftstoffeffizienz und aerodynamische Effizienz des Motors, das Auftriebs- / Luftwiderstandsverhältnis, eng aufeinander abgestimmt. Dies ist der Grund, warum Verkehrsflugzeuge viel höhere Tragflächenbelastungen haben. Sie eignen sich hervorragend für Kreuzfahrten, müssen jedoch die langsame Geschwindigkeit mit übermäßig komplizierten Hochauftriebsvorrichtungen wie dreistufigen Klappen lösen.
Flugzeuge der 4. Generation sind so konzipiert, dass sie beim Wenden Energie sparen, sodass sie dies NICHT tun Kreuzfahrt mit nahezu ihrem besten L / D-Verhältnis.
Die folgenden Punkte sind der mathematische Teil, um den obigen Satz zu erklären. Fahren Sie mit dem nächsten Absatz fort. Bei Berechnung mit Daten aus dem Aerodynamikhandbuch der MiG-29:
-A MiG -29 Kreuzfahrten mit voller Treibstoff- und Waffennutzlast (14900 kg) in 6000 m Höhe bei M0,85 erfordern einen Auftriebskoeffizienten von Cl = 0,145, um in der Luft zu bleiben. das entspricht einem Gesamt-L / D von 6,5.
-Best L / D MiG-29 ist in der Lage, 10,5 @ Cl = 0,4 zu erreichen. Dieser Auftriebskoeffizient entspricht MiG-29, das 2,76 G bei gleichen Flugbedingungen zieht.
- Selbst wenn Cl = 0,85 ist, was dem Ziehen von 5,86 G entspricht, ist die MiG-29 aerodynamisch effizienter als das Fahren bei gleichen Flugbedingungen.
- Wenn Nutzlast oder Höhe erreicht werden kleineres, notwendiges Cl nimmt ab, oder mit anderen Worten, für dieselbe Cl- und L / D-Ebene werden noch höhere Gs gezogen. Im Extremfall ist die MiG-29 mit 50% Kraftstoff auf Meereshöhe aerodynamisch effizienter, wenn 9Gs bei M0,85 gezogen werden, als wenn sie direkt in die Höhe fliegt. (Dies bedeutet nicht, dass insgesamt weniger Schub erforderlich ist. Dies bedeutet, dass pro erzeugtem Auftrieb weniger Schub erforderlich ist.)
Während alle Berechnungen über Cl für den Nasenwinkel irrelevant erscheinen mögen, ist dies nicht der Fall. Cl ist auch direkt proportional zum Anstellwinkel (AOA). Die Zusammenfassung all dieser Berechnungen lautet wie folgt: Unabhängig von Gewicht oder Flugbedingungen ist es effizienter, wenn Sie MiG-29 auch bei 12 ° AOA-Manövrieren fliegen, als wenn Sie es nur bei nur 1 ° AOA gerade fliegen. Punkt, an dem sich Mig-29 befindet Am effizientesten ist das Manövrieren bei 4 ° AOA, nicht das Kreuzen bei 1 °. Dies ist eine physikalische Notwendigkeit für energieeffizientes Manövrieren und gilt auch für Flugzeuge wie F-16. Eine F-4E kann gut drehen, aber diese Kurve nicht wirklich aushalten. Diese unterschiedlichen Designentscheidungen und -optimierungen bedeuten eigentlich "für die Aufrechterhaltung hoher G-Kurven".
Zurück zu Su-27/30. Ich denke, die grundlegende Argumentation ist an dieser Stelle ziemlich offensichtlich. Die Nase des Flugzeugs erzeugt keinen sinnvollen Auftrieb, sondern nur Luftwiderstand, reduziert das L / D und macht das Flugzeug weniger effizient. Wenn Sie die Nase in einem bestimmten Winkel wie ~ 6 Grad in Su-27 sitzen lassen, wird das Flugzeug in diesem Anstellwinkel effizienter, in den anderen jedoch weniger effizient. Im einfachsten Sinne durch Zeigen der Nase Abwärts handeln die Konstrukteure mit der Treibstoffeffizienz und Beschleunigungsleistung auf Flugniveau bei höheren Geschwindigkeiten + Teilen der Flughülle mit geringerer Höhe. Gleichzeitig erhalten sie eine bessere dauerhafte Kurvenleistung und eine bessere Beschleunigung auf dem Teil der Hülle mit niedriger Geschwindigkeit und großer Höhe. Bei MiG-29, F-15 und F-16 ist die Nase übrigens ebenfalls leicht nach unten gerichtet. Nicht so extrem wie Su-27, daher sind sie nur in Zeichnungen mit drei Ansichten sichtbar, aber dennoch.
Aus fortgeschrittener Sicht wird es noch komplizierter. Su-27 verwendet Tragflächenprofile im gesamten Körper. Es ist das einzig wahre Design mit gemischten Flügeln und Hubkörpern, das jemals entwickelt wurde (obwohl MiG-29 sehr ähnlich aussieht , ist es nicht aerodynamisch, aber für F-16 besser geeignet als für Su-27). Ein Querschnitt der Su-27 direkt neben ihren Gondeln ist immer noch ein Tragflächenprofil. Ein Querschnitt von der Nase bis zum Heckstachel ist immer noch ein Tragflächenprofil, wenn Sie das Cockpit-Verdeck ausschließen. Bei einem solch komplexen Design kann niemand mit Sicherheit sagen, wie sich die Strömung mit Sicherheit verhält. Su-27 ist ein wahres Wunder der Aerodynamik, und da neuere Designs andere Überlegungen wie die Stealth-Formgebung berücksichtigen müssen und einen fetten Rumpf mit Innenschacht haben, Es könnte sehr wohl der Höhepunkt dessen sein, was die Aerodynamik jemals schaffen wird. was die Manövrierfähigkeit betrifft, so ist dies.