Морские/воздушные истребители, использующие современные технологии/технологии ближайшего будущего?

Крайне грубое приближение: силы сопротивления пропорциональны плотности среды. Переход от воздуха к воде увеличивает плотность на 3 порядка, поэтому и сила увеличивается настолько же.

1. ЗАМЕДЛИТЕСЬ ПО-НАСТОЯЩЕМУ перед погружением!

Сдвиговые волны и волны сжатия имеют разные скорости в воде, что приводит к возникновению ударных волн, поэтому

1. ЗАМЕДЛИТЕСЬ ПО-НАСТОЯЩЕМУ перед погружением!

Кроме того, подъемная сила меняется в зависимости от плотности среды, поэтому крылья размером с воздух будут поднимать в воде слишком много! Посмотрите, что делают ныряющие птицы, когда ныряют!

2. укоротить крылья под водой

Также, как правило, старайтесь получить максимально гидродинамическую форму, чтобы можно было пробить насквозь, а не удариться о поверхность воды.

Некоторые виды морских птиц делают это постоянно, не сломав шеи. Глубоководные морские птицы, которые предпочли бы «полетать» через океан

Олуши, которых часто называют «птицами-ракетчиками», могут развивать скорость до 60 миль в час, устремляясь к океану с высоты до 100 футов!

Если вы можете понять, как они это делают, у вас есть решение. Или вы можете просто предположить, что это возможно, поскольку они уже это делают, и не беспокоиться о науке или механике.

Природа и жизнь так любят высмеивать наш материалистический взгляд на физику, основанный на неодушевленных предметах. Животным все равно, что они бросают вызов нашему пониманию правил классической физики. Они делают это в любом случае.

Непослушные животные, нарушающие наши законы. Как они СМЕЮТ?

Вот, пожалуйста, пример из реального мира:

Самолет на подводную лодку

Это транспортное средство не невозможно, состав материала - наименьшая из ваших проблем. Вам нужно решить, как облегчить переход от воздуха к морю. Замедление является первым наиболее важным аспектом. Выполнение перехода на полной реактивной скорости, вероятно, невозможно механически, не говоря уже о том, что пилот может погибнуть.

Подборка крыльев, как у пеликана, является еще одним важным аспектом: чем меньше площадь поверхности, обеспечивающая переход, тем меньше сопротивления/сопротивления/замедления/перегрузки будут страдать самолет и пилот.

Если вы должны полагаться на формы, я ожидаю, что что-то вроде формы бомбардировщика B2 будет более идеальным для этого, чем скат манта. Складывание крыльев внутрь было бы критическим.

Даже пеликаны, которые ныряют за едой, могут в конце концов ослепнуть из-за повторяющейся травмы во время погружения.

Размышляя о возможности создания летательного аппарата с двигателем легче самолета, который мог бы закачивать гелий в резервуары для спуска в воду, я наткнулся на это место. Там много всего. Выдержки ниже.

https://frankgermano.wordpress.com/bio-sphere-airship/

Франк Джермано, аккредитованный аэрокосмический инженер, разработал революционную систему дирижабля, которая включает в себя новаторские инженерные концепции Виктора Шаубергера и Николы Теслы. вихреобразующий конус. Воздух ускоряется с помощью безлопастного дискового воздушного насоса Tesla. Этот ускоренный и сжатый воздух вытесняется через внешнее кольцо щелей, расположенных вдоль борта корабля (представьте себе рыбьи жабры), а обескислороженный, сжатый, ускоренный воздух образует вихри вдоль внешнего корпуса дирижабля.

Новый дирижабль Global Energy Technology имеет возможность изменять свою плотность (массу как единицу веса на кубическую площадь) по отношению к массе окружающего воздуха за счет использования складных газовых мешков, которые находятся внутри оболочки дирижабля, в которую Гелий низкого давления и низкой плотности расширяется, что приводит к тому, что общая плотность самолета становится легче воздуха, или за счет образования вакуума внутри ячеек для создания вакуумного подъема, который становится легче воздуха.

Этот точный процесс и дизайн можно использовать и в Submersibles (что, грубо говоря, было первоначальным намерением Виктора!). Это создает некоторые уникальные возможности в отношении морских перевозок. Поскольку корабль теперь будет работать под поверхностью воды, он будет практически невосприимчив к погодным условиям на поверхности. Скорость будет значительно увеличена по сравнению со стандартной скоростью корабля над поверхностью океана.

Этот корабль построен вокруг вихревого двигателя, как описано выше, и может стать легче воздуха, заполняя пространство внутри корабля гелием. Хотя это не входит в план г-на Джермано, я утверждаю, что в соответствии с запросом ОП этот же двигательный механизм может работать под водой, а плотность кораблей увеличивается за счет заполнения гелиевой камеры водой.

Можно было бы подумать, что самолет легче самолета не будет очень быстрым, потому что мы привыкли думать о цеппелинах. Воздушный шар в форме аэродинамического кольца вокруг гигантского вихревого двигателя может быть быстрым. Кроме того, передняя кромка может быть острой, что поможет при нырянии в воду или, возможно, в качестве тарана.

Используя современные технологии, создание «пузыря» суперкавитации вокруг объекта позволит проникнуть на границу раздела воздух/море в обоих направлениях. ВМС США экспериментировали с использованием различных форм пуль, чтобы позволить стрелку вертолета стрелять сквозь воду, чтобы взорвать спрятанные под ней мины, а российская ракетная торпеда «Шквал» использует суперкавитацию, чтобы создать «пузырь» вокруг себя, чтобы позволить ему путешествовать. по воде со скоростью 300 км/ч.

Это дает нам некоторые параметры. Чтобы проникнуть в воду и создать кавитационный пузырь, летательный аппарат или снаряд должны иметь форму, способную правильно отталкивать воду в сторону, а также должны быть достаточно прочными, чтобы предотвратить коробление или разрушение при ударе (вода в 800 раз плотнее воздуха). ). Суперкавитирующая пуля имеет базовую форму:

Подводные боеприпасы

Находясь под водой, транспортному средству теперь нужна силовая установка, способная обеспечить высокий уровень тяги в плотных жидких средах. Шквал использует ракету, но это обеспечивает лишь ограниченную дальность.

Шквал торпеда

Для того, чтобы это работало, необходимо выполнить несколько вещей:

1. Нужен высокоэнергетический (вероятно, ядерный) источник питания, способный работать как в воздухе, так и под водой. Использование текучих сред как для охлаждения реактора, так и для обеспечения тяги может работать как в воздухе (ядерный реактивный двигатель), так и под водой (водяной реактивный двигатель очень большой мощности).
2. Легкое экранирование. Если вы не собираетесь готовить бортовые системы и возможный экипаж, реактор нужно будет экранировать. Обычное экранирование будет весить много тонн, что снижает производительность.
3. Высокопрочная конструкция. Столкновение с водой на достаточной скорости, чтобы создать кавитационный пузырь без разрушения транспортного средства, является обязательным. Опять же, вес — враг производительности.
4. Защита экипажа. Столкновение с водой создаст большую перегрузку, поэтому экипаж, все системы и электронику нужно будет как-то смягчить.
5. Выдвижные управляющие поверхности. Перед ударом о воду необходимо будет сложить крылья, а подводные управляющие поверхности должны быть развернуты. При всплытии крылья должны быстро раскрываться, чтобы совершить полет после отрыва от воды и пока реактивный двигатель создает тягу в воздухе.

Таким образом, вы можете видеть, что это будет очень сложная и дорогая часть комплекта. Кто-то должен будет провести расчеты, чтобы увидеть, имеет ли смысл отвлекать ресурсы на их строительство или вместо этого делать больше обычных подводных лодок и самолетов.

В качестве альтернативы может быть создана подводная торпеда большой дальности. Когда он достигает конца своего запрограммированного подводного путешествия, он запускает ракетный двигатель, чтобы пройти последний этап на высокой скорости, с возможностью всплытия и превращения в ракету, чтобы сбить с толку оборону, которой нужно беспокоиться как о подводных, так и о ракетных атаках. атаки.

Ваши инопланетяне должны строить легкие и с очень высоким структурным сопротивлением. Так что я бы выбрал какой-нибудь композитный материал (например, углеродное волокно, кевлар или, может быть, что-то вроде паучьего шелка), который должен обеспечить необходимое структурное сопротивление.

Итак, если предположить, что они решили проблему движения, возможно, используя два метода движения, чтобы получить лучшее из двух миров, следующая проблема — это переход. Как вы заметили, хорошая форма — это что-то вроде ската манта. Другой хорошей формой может быть форма духа В2, но более компактная. Важным моментом является то, что он не должен иметь никакой внешней полезной нагрузки.

Все это в любом случае не решает проблему полностью, так как у вас все еще есть переход между воздухом и водой. Единственное решение здесь - быть медленным, в идеале они должны зависать перед переходом из воздуха в воду, а когда истребитель переходит из воды в воздух, так как у него есть некоторые проблемы с подъемной силой, поэтому он должен лететь как можно быстрее.

Что следует учитывать: слабым звеном современных высокоскоростных истребителей являются не материалы, а пилот. Они становятся мягкими, когда подвергаются очень высоким перегрузкам. Вот что произойдет при переходе от одной среды к другой без изменения формы транспортных средств. Хотя есть способы справиться.

Если ваш корабль должен быть с неподвижным крылом, подумайте о более медленном и изящном заходе на посадку. Подлетайте кораблю по очень мелкому вектору, почти параллельно поверхности, при этом сильно теряя скорость. Как только он набирает заданную скорость, он может нырять. Есть много самолетов, которые приземляются на поверхность водоема. Недостатком является то, что эти формы могут быть неуклюжими в воздушном бою.

То, что я представляю, это длинный тонкий фюзеляж с V-образным днищем, похожим на сигаретную лодку. Крылья будут иметь обратную стреловидность и центрироваться вдоль дальней задней части фюзеляжа, а меньшие стабилизаторы будут смещены вперед, как у этого Beechcraft. Разница будет заключаться в том, что крыло должно быть установлено высоко, а не низко, чтобы оно могло быстрее отрываться от поверхности воды при попытке создать достаточную подъемную силу, чтобы подняться в воздух.

Реактивное движение должно подойти для воздуха, но вам, возможно, придется найти что-то другое для подводного движения. Обычные реактивные двигатели захлебнутся и перестанут работать под водой.

Я точно знаю, что если вы попытаетесь сохранить какую-либо конфигурацию неподвижного крыла, большой угол атаки при входе в воду приведет к тому, что ваш самолет разорвется на части или ваш пилот будет размазан тонким слоем внутри. ремесло

Взгляните на концепцию складных крыльев, как упоминалось ранее. Первое, о чем я думаю, это трубчатое тело, в которое крылья могут полностью складываться. В движителе может использоваться тот же гребной винт, который используется в полете и на воде. Ключом может быть винт с изменяемым шагом и двигатель, поддерживающий более низкие обороты под водой. Более подробно корпус должен быть довольно длинным и иметь игольчатую форму, чтобы уменьшить сопротивление в воде, как и в воздухе. Таким образом, КАК важнее, чем ЧТО в строительстве, и это должно быть полностью возможным с сегодняшними материалами и знаниями в области строительства.

Бросание обтекаемой «трубы» в воду создаст наименьшее возможное сопротивление и, вероятно, уменьшит воздействие при переходе между средами настолько, что не придется слишком сильно замедляться. Естественно угол въезда имеет первостепенное значение для не поломки поделки. Выход из воды и возвращение в полет, вероятно, немного сложнее. Корабль должен иметь возможность разгоняться до достаточно большой скорости, чтобы крылья раскладывались, а двигатель раскручивался до скорости, необходимой для создания достаточной подъемной силы. Другое решение состоит в том, чтобы иметь фюзеляж такой формы, чтобы корабль мог двигаться по поверхности с достаточной скоростью, при которой крылья могли бы обеспечить достаточную подъемную силу. Я, конечно, думал о ракетах, но это кажется расточительным для повторяющихся взлетов и посадок и добавляет еще один уровень сложности.

Вооружение в воздухе, вероятно, будет похоже на наше оружие; Пулеметы, ракеты и т.д. Стволы пулеметов могут при необходимости закрываться люками в подводном положении, а ракеты могут находиться во внутренних отсеках корпуса машины. Однако под водой сценарий меняется. Здесь повышенное сопротивление сделает пулевое оружие бесполезным за пределами нескольких коротких метров. Торпеды тяжелые и большие и, вероятно, не будут эффективными. Даже небольшие торпеды будут иметь ограниченную дальность действия и эффективность из-за своего размера.