Почему нет истребителей со скоростью 4+ Маха?

Современные истребители проектируются с максимальной скоростью около 2 Маха (максимальная скорость обычно рассчитывается без импорта и 50% топлива, эксплуатационная максимальная скорость намного ниже). Они сохраняют эту способность преодолевать 1 Маха только для того, чтобы иметь возможность достаточно быстро реагировать на миссии по перехвату / воздушной охране.

Страны не проектируют очень быстрые истребители (и самолеты в целом), потому что:

1. Добиться этого крайне сложно.
2. Это не дает никакого преимущества.
3. Это уже бесполезно.

Еще в период холодной войны радары и ЗРК еще не были очень совершенными, они не видели очень далеко, а ракеты «земля-воздух» не могли подняться очень высоко. Таким образом, чтобы защитить свое воздушное пространство от потенциальных злоумышленников / вражеских бомбардировщиков, страны полагались на самолеты-перехватчики, быстрые реактивные самолеты, способные догнать цель до того, как она достигнет своей цели. В то время очень высокая скорость была преимуществом: ЗРК не представляли угрозы. США сделали очень успешный самолет-разведчик, используя его: SR-71 Blackbird (максимальная скорость: 3,3 Маха). В сторону SR-71 было выпущено много ракет, ни одна не достигла цели.

Скорость использовалась для перехвата и разведки/разведки.

Но радары и ЗРК совершенствовались, становясь более дальнобойными и способными угрожать очень быстрым самолетам. Также спутниковые снимки становились все лучше и лучше. Потребность в очень быстрых перехватчиках уменьшалась по мере увеличения дальности действия радара, а потребность в очень быстрых самолетах-разведчиках уменьшалась по мере улучшения спутниковых изображений.

Почему же очень-очень быстрое движение не дает никакого преимущества бойцу? Потому что ты не можешь повернуться. Следует помнить о перегрузке: форсируйте одинаковую скорость поворота, чем быстрее вы едете, тем большую перегрузку вам придется выдержать. И человек может выдержать очень ограниченное количество g. Это означает, что самолет, летящий со скоростью 4 Маха, едва ли сможет развернуться, не отключив пилота. И если вы не можете повернуться, вы не сможете уклониться от вражеских ракет, что сделает бесполезным немного большую дальность полета ракет.

А еще есть техническая проблема, связанная с минимальным сопротивлением (что означает отсутствие ракет / бомб / топлива под крыльями), нагревом, деформацией планера и износом ... для преимущества, которого больше нет.

Несмотря на все это, подозревают, что США работают над самолетом со скоростью 6+ Маха, вероятно, беспилотным.

(Пожалуйста, имейте в виду, что я упростил многие вещи, чтобы не усложнять этот пост)

Планируемый преемник SR-71 должен был развивать скорость от 4 до 5 Маха, но так и не был завершен из-за прогнозируемых затрат, эквивалентных почти 20 миллиардам долларов в сегодняшних долларах.

Но это была разведывательная платформа. Истребитель должен делать больше, чем быстро летать и делать красивые снимки.

На первом месте в этом списке будет маневренность: реально возможная скорость разворота самолета со скоростью 5 Маха позволит ему совершить полный круг примерно за 800 секунд, то есть почти за четверть часа, только для одного круга. Если вы хотите повернуть быстрее, вам лучше замедлиться , завершить поворот и снова ускориться.

( НАСА ) Для поворота со скоростью 4+ Маха требуется много земли, SR-71 обычно пересекал несколько небольших стран, чтобы выполнить 180.

Визуальный контакт является еще одним требованием в сегодняшних запутанных конфликтах. Во избежание побочного ущерба (и неловких политических ситуаций) часто требуется, чтобы пилоты визуально определяли цель, прежде чем открывать огонь. Попробуйте это на скорости 4 Маха! Противостоящее оружие в этой ситуации бесполезно, а максимальная скорость не имеет значения.

Небольшой размер может стать неожиданностью, но более быстрые самолеты, как правило, больше и тяжелее . Это сделает их намного дороже, и их будет закуплено меньше. Специальные материалы, необходимые для работы в экстремальных условиях полета, также требуют значительных затрат на техническое обслуживание. Это сделает их ценными активами, которыми нельзя рисковать в бою. В конце концов, воевать будут более мелкие, более многочисленные и менее дорогие платформы. Зачем тогда вообще финансировать такую ​​дорогую диву?

Рабочая высота : Если вы посмотрите на характеристики SR-71 , вы заметите, что скорость полета выше 3 Маха требовала от него подъема выше 65 000 футов. Только тогда плотность воздуха достаточно низка, чтобы достаточно снизить сопротивление для продолжительного полета со скоростью 3 Маха. Конструкция со скоростью 4 Маха должна была бы подняться на высоту 90 000 футов, чтобы отыграть расчетную скорость. На какой высоте будет противник?

В дополнение к другим ответам: на большой скорости самолет нагревается за счет сжатия воздуха. При скорости 2,2 Маха температура кожи становится настолько высокой, что вы больше не можете безопасно использовать алюминий, вам приходится переключаться на сталь или титан, производство которых дорого. SR-71 был изготовлен из титана. Он также протекал, как сито, когда находился на земле, тепловое расширение на скорости закрывало эти утечки. SR-71 должен был использовать специальное топливо, чтобы сделать этот риск приемлемым.

На скорости 4 Маха эта проблема снова усугубляется, и вам, возможно, придется использовать активное охлаждение или хрупкую теплозащиту, чтобы ваш планер не расплавился.

Вероятно, лучший ответ на этот вопрос заключается в том, что до настоящего момента действительно не было необходимости строить истребители, способные развивать такую ​​скорость, чтобы противостоять ВВС дружественных стран.

До середины-конца 1970-х годов ВВС США по указанию нескольких OEM-производителей самолетов незаметно готовились к переходу от пилотируемых самолетов к высокоскоростным ракетам как для стратегического, так и для тактического использования, учитывая огромные потери как США, так и современной западной авиации. выстоял против советских ракет с радиолокационным наведением в таких конфликтах, как Вьетнам и Судный день. Затраты, связанные с разработкой высокоскоростного пилотируемого самолета, который мог бы уклоняться от этих угроз, были непомерно высокими по сравнению с затратами на разработку одноразовой ракеты для противодействия им или любой будущей угрозе, отсюда и причины, по которым XB-70, среди других программ, был отменен. Однако с появлением технологии «стелс» в конце 1970-х и 1980-х гг.

Но это не значит, что высокоскоростные самолеты мертвы. Lockheed Skunk Works в настоящее время разрабатывает новый беспилотный самолет-разведчик, получивший название SR-72, способный развивать скорость 6+ Маха с использованием двигателя с комбинированным циклом. Гиперзвуковые самолеты предлагались на протяжении многих лет для доставки войск или боеприпасов, и есть убедительные доказательства того, что США и Китай в настоящее время разрабатывают гиперзвуковые ракеты класса «воздух-воздух», «земля-воздух» и баллистические ракеты.

Может быть, именно квантовый скачок, который дала нам стелс-технология, и задержал развитие высоких сверхзвуковых и гиперзвуковых пилотируемых боевых самолетов. И по мере того, как страны, представляющие потенциальную угрозу, разрабатывают и совершенствуют свои собственные стелс-технологии, сводя на нет преимущества, которые они нам давали, мы начинаем искать другие варианты, такие как дополнительная скорость, чтобы сохранить тактическое преимущество.

Расход топлива и боевая дальность. При переходе на 4 маха будет проблема с расходом топлива.

Одни легенды, мол что-то есть, но мы этого не знаем :-)