Por que os cones de entrada em um SR-71 retraem em velocidades mais altas, enquanto o de um MiG-21 se estende em velocidades mais altas?

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Por que os cones de entrada em um SR-71 retraem em velocidades mais altas, enquanto o de um MiG-21 se estende em velocidades mais altas?

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Conforme mostrado nesta ilustração no manual de vôo do SR-71, seus cones de entrada retiram-se à medida que sua velocidade aumenta:

(fonte)

Enquanto isso, a página da Wikipedia para o MiG-21 descreve o comportamento oposto ao seu cone de entrada:

On early model MiG-21s, the cone has three positions. For speeds up to Mach 1.5 the cone is fully retracted to the maximum aft position. For speeds between Mach 1.5 and Mach 1.9 the cone moves to the middle position. For speeds higher than Mach 1.9 the cone moves to the maximum forward position.

Nenhuma fonte é fornecida para esta parte do artigo da Wikipedia. Se as informações sobre o MiG-21 são precisas, por que seu cone de entrada se comporta de maneira diferente da do SR-71? Os cones de admissão das duas aeronaves servem a propósitos aerodinâmicos diferentes?

aerodinâmica projeto de aeronave motor a jato entrada

por kwc 20.05.2019 / 23:16

2 respostas

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Isso é apenas um palpite, por favor, leve isso com um grão de sal.

Uma característica importante das entradas supersônicas do motor é a perda total de pressão (ou, às vezes, recuperação de pressão). A perda total de pressão sobre uma onda de choque normal é muito maior do que se você diminuísse o ar na mesma velocidade através de várias ondas de choque oblíquas.

Se você quiser entender por que o pico do sr-71 se retrai, recomendo que você assista a este vídeo. O sr-71 tinha uma geometria de entrada bastante complexa para garantir que o ar fosse mais lento devido a muitos choques oblíquos. Entrada do motor sr-71

Nos motores a jato que não possuem uma geometria de entrada tão complexa como o sr-71, a melhor recuperação de pressão é obtida principalmente pela obtenção da onda de choque oblíqua primária da rampa de pico ou de entrada, atingindo a borda principal da entrada do motor, onde é refletido como outra onda de choque.

À medida que a velocidade aumenta, a onda de choque oblíqua primária que se forma no pico fica mais rasa, o que significa que se você quiser manter a onda de choque do pico mig-21 na borda principal da entrada do motor, precisará do pico para avançar à medida que a velocidade aumenta.

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Infelizmente, essa resposta será especulativa, pois eu não fazia parte da equipe de design de nenhuma aeronave. No entanto, eu teria escolhido um comportamento semelhante.

A primeira coisa a observar é que nenhum dos picos deles está se retraindo antes do mach 2.5 (de acordo com as informações que você forneceu).

O mig não diz o que faz acima do mach 2, mas até o mach 2 ambos estão se estendendo.

Picos estendidos são importantes quando se viaja em velocidades super-sônicas, pois sua aeronave não fornece ao ar uma fonte de aviso prévio de que você está prestes a atingi-la.

Isso significa que a maioria dos recursos "aerodinâmicos", como curvas redondas, se tornam quase inúteis, pois não há como "lentamente" empurrar o ar para fora do caminho.

Para uma explicação mais detalhada, você pode conferir este vídeo:

Agora, por que eles se retraem a velocidades ainda mais altas, é preciso lembrar que esses motores são turbo-jatos. O que significa, idealmente, que você deseja que a combustão ocorra entre o compressor e a turbina. Isso acontece melhor no fluxo de ar subsônico, mais rápido do que se torna difícil para o combustível e o ar se misturarem e incendiarem.

Isso significa que os motores precisam de uma maneira de desacelerar e regular a velocidade do ar, e é exatamente isso que os valores do sangrador estão fazendo por trás dos picos. Quanto menos ar você deixar entrar no motor, mais fácil será diminuir a velocidade, pois haverá menos impulso combinado.

Se você encontrar mais informações sobre exatamente quando os picos estão se retraindo no SR-71, é interessante ler sobre isso. No entanto, dados os diagramas acima, é o que acho que está acontecendo.