Esitin saman kysymyksen itse inttiaikana kun käytiin tutustumassa
ilma-aselajiin. Meitä kierroksella opastanut kadetti ei kuitenkaan joko
osannut tai halunnut vastata siihen. Sain vain kiertelevän vastauksen
siitä, kuinka huippunopeudella ei ole niin paljon merkitystä jne.
Joka paikassa ilmoitetaan Hornetin huippunopeudeksi vaakalennossa 1,8
Mach. Tämä raja johtuu ymmärtääkseni siitä, että moottorien ilmanottoa
ei säädetä kuten monissa muissa konetyypeissä. Perimmäinen syy on
kuitenkin jäänyt hämärän peittoon, eli alkaako moottorien työntövoima
ilmanoton rakenteen vuoksi suuressa nopeudessa kärsiä, vai haluaisiko
kone mennä kovempaakin, mutta ahdin sakkaa tms? Voitaisiinko esim. 2
Mach ylittää syöksyssä vai tuleeko joku rakenteellinen raja vastaan?
Eipä tullut minullekaan vastaan nopealla haulla, mutta Kanadan senaatin
puheenvuoroihin törmäsin (lieneekö jokin kyselytunnin tapainen), joista
pulpahti ihan hauska pätkä:
<lainaus>
Replacement of Outdated F-18 Hornet Aircraft- Government Position
Hon. J. Michael Forrestall: Honourable senators, my question is directed
to the Leader of the Government in the Senate.
Senators will recall that, for a number of years, Canada had a magnificent
fighting machine called the F-18 Hornet. It could do loops, climb straight up and
truly touch the face of God. It could do rolls. It was a menacing contribution
to Allied forces.
Could the minister find out for me why it is that this magnificent aircraft
can now only take off, fly straight, do a rate one turn and land?
Hon. B. Alasdair Graham (Leader of the Government): Honourable senators,
many years ago I was in the Sea Cadets where I was an Acting Chief
Petty Officer. I never made it to the Air Cadets.
In all seriousness, I do not know if there is an answer for my honourable
friend. Perhaps he has the answer already because he never asks a question
without knowing the answer in advance. If he has the answer, perhaps he
could give it to us.
Senator Forrestall: Honourable senators will be pleased to know that I rose
above Acting Chief Petty Officer. I was confirmed in that rank.
The majority of our aircraft have outlived their "G" life, which is a way
of measuring the length of the life of a particular aircraft such as this.
Could the Leader of the Government tell us if the government has plans to
phase in a new replacement aircraft, or if, at least, a very rapid overhaul
of these particular pieces of equipment is planned? We have lost 250 pilots,
and we now know why - there are no planes for them to fly.
Senator Graham: Honourable senators, I should be very happy to bring this
matter to the attention of my honourable colleague the Minister of National
Defence, and to others who are responsible.
Again, I commend Senator Forrestall for his interest in this particular field.
</lainaus>
Pilottipulaa muuallakin.
JanneT
Arvauksella heitän (ennekuin Jarmo tms taho kertoo oikean vastauksen)
M1.8 lujempaa ei mene vaikka tekisi mitä. Kiinteät ilmanotot rajoittavat
moottorin tehokkuutta suurissa nopeuksissa. Myös aerodynamiikka
rajoittaa, ja mahdollisesti pinta-materiaali ei kestä enempää
kitkalämpöä, joten ohjausjärjestelmä ei anna koneen mennä lujempaa (huhu
kertoo että USAn F-15 kaluston huippunopeus tippui 0.7 Machia kun kuomun
materiaali vaihdettiin). Moottorien teho on toissijainen tekijä,
60-luvun yliäänihirmuissa oli paljon huonompi teho/paino-suhde, ja ne
menivät yhtä lujaa tai lujempaa.
Aerodynamiikan vaikutuksista vähän vanhempi esimerkki, Fokker D.XXI ei
mennyt syöksyssä tietyn rajan yli vaikka pilotti vetäisi pystysyöksyä
kuinka kauan, raja oli jotain 540km/h tms. Kiinteät laskutelineet
lähinnä rajoittivat, rakenteen puolesta kone olisi varmasti kestänyt
enempi. Vähän toisenlainen esimerkki, Fiat G.50 ei ollut vaakalennossa
paljoakaan Fokkeria nopeampi mutta jos sen erehtyi vetämään
pystysyöksyyn niin nopeudeksi saattoi äkkiä kertyä semmoiset leppoisat
850km/h ja jos pilotti ei älynnyt äkkiä oikaista niin flutteri tai
viimeistään maanpinta olisi pistänyt sen päreiksi.
> <lainaus>
> Replacement of Outdated F-18 Hornet Aircraft- Government Position
Englantia heikosti osaavia tämä kapulakieli saattaa vähän hämätä,
suuressa ystävällisyydessäni käännän olennaiset kohdat.
-----
> Senators will recall that, for a number of years, Canada had a
magnificent
> fighting machine called the F-18 Hornet. It could do loops, climb
straight up and
> truly touch the face of God. It could do rolls. It was a menacing
contribution
> to Allied forces.
>
> Could the minister find out for me why it is that this magnificent
aircraft
> can now only take off, fly straight, do a rate one turn and land?
Jospa joku viittis kertoa miksi meidän lenskareilla ei susikaan uskalla
lentää.
> Hon. B. Alasdair Graham (Leader of the Government): Honourable
senators,
> many years ago I was in the Sea Cadets where I was an Acting Chief
> Petty Officer. I never made it to the Air Cadets.
>
> In all seriousness, I do not know if there is an answer for my
honourable
> friend. Perhaps he has the answer already because he never asks a
question
> without knowing the answer in advance. If he has the answer, perhaps
he
> could give it to us.
Kerro nyt ääliö mitä meinaat äläkä jaarittele tyhjää. Ei tässä ole koko
päivää aikaa istuksia.
> Senator Forrestall: Honourable senators will be pleased to know that I
rose
> above Acting Chief Petty Officer. I was confirmed in that rank.
>
> The majority of our aircraft have outlived their "G" life, which is a
way
> of measuring the length of the life of a particular aircraft such as
this.
> Could the Leader of the Government tell us if the government has plans
to
> phase in a new replacement aircraft, or if, at least, a very rapid
overhaul
> of these particular pieces of equipment is planned? We have lost 250
pilots,
> and we now know why - there are no planes for them to fly.
Johtuu siitä että ne on vanhoja romuja ja luuseripoppoosi olis parempi
tehdä pian jotakin, tapahtuuko mitään vai ei. Pääsinpä muuten
armeijassakin pidemmälle kuin teikäläinen, hähää.
> Senator Graham: Honourable senators, I should be very happy to bring
this
> matter to the attention of my honourable colleague the Minister of
National
> Defence, and to others who are responsible.
>
> Again, I commend Senator Forrestall for his interest in this
particular field.
Pitikö jonkun idiootin tuokin paljastaa, delegoinpa sen
puolustusministerille niin sekin tunari saa jotain tekemistä. Turha
kyllä toivoa ministerinsalkkua seuraavassakaan hallituksessa ja
matkakorvauksetkin loppui muuten sulta justiinsa.
------
Silleen. Käännöksessä yritin säilyttää alkuperäisten puheenvuorojen
hengen.
Näitä arvauksia olen itsekin käynyt läpi ja kuten sanoit, huippunopeuden
mahdollisesti rajaavia tekijöitähän on tietysti paljon:
- työntövoima vs. ilmanvastus (moottorin potku ei riitä)
- ohjattavuus (kone ei pysy lentäjän tai tietokoneen tassuissa)
- moottorin ilmanoton toimivuus (työntövoima laskee vauhdissa, tai kone
alkaa ahtimen sakkaamisen tai "unstartin" myötä köhiä)
- kitkalämpö (esim. kuomu tai tutkakupu sulaa)
- rakenteelliset rajat (siipi tai jotain muuta olennaista irtoaa)
- liian hidas kiihtyvyys (tankki on kuiva ennen kuin huippunopeus
saavutetaan [jossakin väitettiin että F-4:lle voi jossain olosuhteissa
käydä näin])
Jossain lähteissä tuo moottorin ilmanotto on kuitenkin mainittu Hornetin
nopeutta rajoittavaksi tekijäksi. Vaan johtuneeko tehon alenemasta vai
siitä, että tulee unstartteja tms.
Mikähän muuten mahtaa olla oikea käännös tuolle "unstart" -termille? Eli
siis tilanteelle, jossa ilmanotto "täyttyy" kun ahdin ei ehdi imeä ilmaa
siihen tahtiin kuin ilmanopeus yrittää putkeen työntää?
> 60-luvun yliäänihirmuissa oli paljon huonompi teho/paino-suhde, ja ne
> menivät yhtä lujaa tai lujempaa.
Useimmissa noista koneista suuren huippunopeuden syy on selkeästi
näkyvissä. Hornet näyttää niiden rinnalla kaikkea muuta kuin
virtaviivaiselta. Tosin voipa olla, että kun lastataan HN ja joku
vanhempi nopea rassi normaalilla ilmataisteluvarustuksella, ei nopeusero
enää olekaan vanhan vehjaksen eduksi. Samoin voi käydä kun kokeillaan
eri lentokorkeuksissa. Tuo 2 Mach saavutetaan vain korkealla.
> enempi. Vähän toisenlainen esimerkki, Fiat G.50 ei ollut vaakalennossa
> paljoakaan Fokkeria nopeampi mutta jos sen erehtyi vetämään
> pystysyöksyyn niin nopeudeksi saattoi äkkiä kertyä semmoiset leppoisat
> 850km/h ja jos pilotti ei älynnyt äkkiä oikaista niin flutteri tai
> viimeistään maanpinta olisi pistänyt sen päreiksi.
Muistelen joskus aikoja sitten lukeneeni jostain (Joppe Karhusen?)
kirjasta, että suomalaiselle testipilotille meinasi käydä ikävästi kun
Fiatilla kokeiltiin pystysyöksyä. Muistaakseni oli aloittanut pystysyöksyn
puolivaakakierteellä ja jotakuikin siinä vaiheessa kun nokka näytti
suoraan maata kohti oli nopeus jo noussut niin suureksi, että muotopeltejä
alkoi hilseillä irti. Kone saatiin oikaistua ennen maanpintaa, mutta
laskuun se tuli hieman "keventyneenä" :)
--
-Ap-
Paljonkos tuota kitkalämpöä oikein kehittyy "kovaa ajettaessa", noin niinkus
celsius-asteissa mitaten??
-timo
Enpä tiiä Hornetista mutta Concordessa tappimachissa (2.02) se
huitelee hieman alle 130°C. Rajoitus on 127°C, jota ei saa ylittää.
Tami
MG-21:n nokkakartion maksimilämpötila on M2,05:ssä 107 astetta.
--
Jaakko Pitkäjärvi
jaakko.p...@pp.inet.fi
http://personal.inet.fi/yhdistys/meripelastus
Teoriassa tuo lämpötila saadaan kaavasta T0 = T*(1+0.2Ma^2), missä T0
on lämpötila patopisteessä (Kelviniä), T on ilman lämpötila ko.
lentokorkeudessa ja Ma on Machin luku.
Kyseessä ei tosin ole kitkan aiheuttama lämpö (aiheesta on tällä
forumilla keskusteltu ennenkin, eikä siihen väittelyyn toivottavasti
tarvi taas mennä), vaan lämmönnousu, joka aiheutuu, kun virtaus
saatetaan patopisteessä lepoon niin, että sen paine nousee virtauksen
kokonaispaineeseen. Painetta kasvatettaessa lämpötila kasvaa. (vrt.
polkupyörän pumpun lämpeneminen pumpatessa)
Käytännössä lentokoneen rakenne ei aivan tähän teoreettiseen
lämpötilaan nouse, koska lämpöä johtuu patopisteestä pois.
Koska lämpötila kasvaa Machin luvun neliön mukana, sillä on eniten
merkitystä yliäänikoneiden nopeutta rajoittavana tekijänä.
Transsoonisella nopeusalueella käytännön vaikutuksena esim.
matkustajakoneen siiven sisällä oleva polttoaine ei johtoreunoista
siirtyvän lämmön ansiosta jäähdy aivan ulkoilman lämpötilaan vaan jää
parisenkymmentä astetta lämpimämmäksi (olen näin antanut itselleni
kertoa), hävittäjäkoneiden siivissä ei tarvita jäänpoistoa (vaan
kuskilla on vasemmassa kädessään vipu, joka eteen työntämällä saadaan
siipien johtoreunat lämmitettyä) ja helikopterin roottori näkyy
IP-tähtäimessä, vaikka koneen pakokaasut olisikin lauhdutettu.
MPi