Почему Конкорд был окрашен в белый цвет, а не в черный?

Хорошо известно, что заявленная причина, по которой Concorde был окрашен преимущественно в белый цвет , заключалась в том, чтобы смягчить проблемы с нагревом .

Однако, учитывая, что источником тепловых проблем Concorde было не чрезмерное воздействие солнечной радиации, а, скорее, прямая проводимость и конвекция тепла сжатия, я запутался; в таком случае, разве Конкорд не должен был быть окрашен в черный (или почти черный), как SR-71 , чтобы лучше отводить тепло?

Даже белая краска все еще может быть эффективно «черной» в длинных инфракрасных волнах, которые будут составлять доминирующие длины волн излучения при температурах, которых достигает корпус. Я не уверен, верно ли это для краски Concorde, но многие материалы «выглядят» в инфракрасном диапазоне иначе, чем в видимом. Кремниевая пластина, например, выглядит для нас непрозрачной темно-серой, но всего лишь на цыпочках в инфракрасном диапазоне она больше похожа на прозрачное окно.
На SR-71 действовало правило крутости .

Ответы (5)

Здесь есть обсуждение, которое стоит прочитать, но, короче говоря, требования были просто другими. Несколько ключевых моментов,

Я не ожидал, что окно кабины будет самой горячей частью SR-71. Отличные ссылки.
Теплопроводность алюминия и титана имеет большое значение. Чистый титан имеет 22 Вт/мК, а Дюрал — 147 Вт/мК. Это означает, что поверхность Concorde могла распределять тепловую нагрузку между горячими и холодными точками намного легче, чем поверхность SR-71.
@ke4ukz: Я предполагаю, что это отчасти потому, что фонарь SR-71 выступает в воздушный поток и заставляет гораздо больше воздуха собираться и сжиматься перед ним, чем другие части SR-71. Кроме того, это, строго говоря, не самая горячая часть на SR-71 - эта честь достается двигателям, самая горячая часть, обозначенная на этой схеме, прогревается при 1050 F, а сопла которых не имеют маркировки, но, судя по цветовой кодировке диаграммы, похоже, что они могут нагреваться до 1200 F или даже выше. :-П
@ Дэйв, твоя ссылка на температуру SR-71 не работает. Я заменил его на тот, который я думаю, такой же (он показывает ту же температуру в окне кабины)

Средняя температура кожи Concorde составляла 92°C (365K). Рассчитав излучение черного тела по закону Стефана Больцмана , мы получим 1006 Вт/м². Это максимальный тепловой поток, возможный при идеальном излучении, и он очень похож на тепловой поток солнечного излучения, который также составляет около 1 кВт/м² на поверхности земли при отсутствии облаков (и немного выше на типичной крейсерской высоте Concorde).

Однако, как указывали другие, при этих температурах Concorde будет излучать в дальнем инфракрасном диапазоне, и вполне возможно иметь селективную краску, которая выглядит белой в видимой области (отражая большую часть тепла солнечного света), а также излучает в дальнем инфракрасном диапазоне. инфракрасная область.

Я немного разбираюсь в избирательно излучающих поверхностях, и, насколько я могу судить, эффективные из них более поздние, чем дизайн Concorde. Некоторые материалы могут довольно просто принести некоторую пользу, но превратить их в краску не так уж и просто.

Черный дрозд был черным, чтобы поглощать радиацию, а не излучать ее. Посмотрите на предшественника Blackbird, A-12, довольно легко найти изображения A-12 с полированной или частично полированной отделкой. Blackbird и A-12 перешли на черную окраску, поглощающую радар, по причинам наблюдаемости, полет на краю космоса означает более темное окружение, чем ниже в атмосфере, поэтому требования к камуфляжу отличаются от, скажем, истребителя. Любое тепловое излучение, которое действительно имеет место, выходит за пределы видимого спектра.

Достичь точки, в которой выгодно рассеивать тепло для самолета, окрашенного в черный цвет, означает достичь точки, когда самолет излучает больше энергии в виде излучения, чем поглощает в видимом спектре. В этот момент черный самолет будет ярче белого.

Приведенный вами пример A-12 хорош, а Pepsi Concorde двигался с меньшей скоростью (M1,5-1,7 в зависимости от источника) из-за более темной окраски.
@XRF цвет краски имеет очень мало общего с ее излучением и, следовательно, с характеристиками скрытности. Черная краска, как в ответе Дэйва, была связана почти исключительно с излучением/поглощением тепла. А с точки зрения вашей заметности, SR-71 и его варианты крейсировали над воздушным пространством противника так высоко, что даже при ярком покрытии краской было бы сложно и бессмысленно пытаться приобрести его визуально. Имейте в виду, что даже увидеть его на радаре (на что Советы были способны с их новыми радарами) совсем не означает, что вы сможете доказать его существование или сбить его.
@Jihyun Я отредактировал, чтобы повысить ясность. Тепловое излучение при этих температурах (и, если честно, радар) происходит за пределами видимого спектра. SR-71 произошел от более быстрого A-12 с целью снижения заметности (A-12 был сбит ракетой). Краска поглощала радиолокационные лучи и покрывала все тело, из-за чего тепловые проблемы были важны только в ограниченном количестве мест. Наблюдаемость также не ограничивается съемкой, труднее получить хорошее изображение низкоконтрастного объекта. U2 перешел с серого на аналогичную схему окраски примерно в то же время по тем же причинам.
Да, я тоже слышал об этом инциденте на близком расстоянии. Вы выбрали мое любопытство. Я обнаружил, что у вьетнамцев было такое же оборудование, как и у Советов, но в целом они были гораздо менее способны его использовать, поэтому (параллельно с официальным рассекреченным отчетом) я бы предположил, что они едва могли обнаружить достаточно подписи для замка, вместо этого экстраполируя упреждение и используя технику дробовика в надежде на попадание, как это сделали Советы с более ранними облетами U-2. Кроме того, просто имейте в виду, что U-2 летал на высоте более 10 000 футов ниже, чем SR-71 и его модификации.

Хороший вопрос. Есть две основные причины специфической окраски Concorde: теплопоглощение и теплоотдача. Ключом к его цветовой гамме являются материалы, используемые при строительстве каждого самолета.

Concorde был сделан из алюминия, который излучает тепло гораздо быстрее и эффективнее, чем титановая обшивка SR-71. Вопреки распространенному мнению, самолет станет пластичным и потеряет структурную целостность при гораздо более низких температурах, чем температура плавления металла, и предотвращение достижения металлом этих температур является ключевой причиной выбора цвета окраски каждого самолета.

Алюминий становится пластичным и неприемлемо слабым при более высоких температурах, но редко достигает их на крейсерской скорости Concorde, поскольку металл отражает/выделяет достаточно тепла, так что краска может выполнять более активную работу по удержанию поглощения тепла на минимуме. Если бы титан обладал такими же хорошими способностями рассеивания тепла, я уверен, что он тоже был бы белым.

Однако титан на скоростях, близких к крейсерскому диапазону Blackbird, будет поглощать слишком много тепла, чтобы выделять его, поэтому черная краска на самом деле будет лучше с точки зрения рассеивания тепла, чтобы компенсировать естественные характеристики титана. Короткий ответ: алюминий на Concorde не нагревался настолько, чтобы алюминий потерял целостность, поэтому белый цвет был лучшим вариантом с точки зрения предотвращения достижения металлом этих критических температур.

Однако SR-71 не мог выделять тепло так же быстро, как алюминий, поэтому краска была разработана, чтобы помочь ему в этом отношении. Надеюсь, это поможет, извините за форматирование, я спешу, поэтому, если я упустил что-то концептуальное, пожалуйста, прокомментируйте.

Что вы имеете в виду под "рассеивать тепло"? проводимость? конвекция? радиация?

Конкорд был гражданским коммерческим автомобилем. Его миссия не 100% полет, а посадка и высадка пассажиров, ожидание разрешения УВД и т.д. Это означает, что он проводит значительное время на земле, на малой мощности, не нагреваясь воздушным потоком - но нагреваясь солнцем. . Для этой части миссии белая краска намного лучше.

SR-71 был военным самолетом, и он был оптимизирован только для одного — полета. Загорать в аэропорту не было проблемой, все равно держали в ангаре как можно дольше.

Почему Конкорд был окрашен в белый цвет, а не в черный?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v