Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 30. 25 augusti 1953 - Vingkonstruktioner för framtidens jaktlan, av Olle Ljungström
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
11 augusti 1953
617
tiskt, kan temperaturen i stagnationspunkten t0
°C beräknas på följande sätt:
A T/T = y2 • (y— 1) M*^0,2M* (7)
f0=Ar+ T — 273° (8)
där T1 är absoluta temperaturen hos den
omgivande luften (°Kelvin), A T
temperatursteg-ringen i stagnationspunkten, y specifika vikten
cp/cv (ca 1,4 för luft), M Mach-tal.
Ett diagram (fig. 13), erhållet med dessa
formler och temperaturdata för standardatmosfären,
visar stagnationstemperaturen t0 °C som
funktion av flygmachtalet på olika höjder upp till 20
km. Man ser att de låga lufttemperaturerna på
höga höjder medför ganska måttliga
stagnationstemperaturer upp till så höga överljudsfarter
som M — 2 (t0 = 110°C).
Även om man bortser från värmeavledningen
inåt skalet, blir temperaturen i gränsskiktet
normalt lägre än i stagnationspunkter, lägre ju
högre strömningshastigheten är lokalt utanför
gränsskiktet. Man kan sätta
T skal _ V gr sk ’ M2 -|- 5 . .
r + Af» + 5
där reduktionsfaktorn rjgrsk är 0,90 för turbulent
gränsskikt och 0,85 för laminärt gränsskikt samt
M lokalt friströmsmachtal.
Dessutom har andra rent konstruktiva och
prestandamässiga hänsyn en viss hämmande
inverkan på temperaturstegringen, vilket belyses
av kurvorna A—C i fig. 13.
Studerar man de temperaturer, som uppnås
utmed dessa kurvor, får man klart för sig att
kraven på värmebeständighet hos flygplanmaterial
i en nära framtid ej är så stora som man kanske
föreställt sig. Bland annat lägger önskemålen
om bästa möjliga viktsekonomi hinder i vägen
för överskridande av dimensionerande
strömtryck av storleksordningen 7 000 kp/m2 (enligt
kurva A i fig. 13), med undantag möjligen för
bemannade flygplan m*ed atomdrift, eller för
hypersoniska robotar och rymdskepp. Att för den
närmaste tidens överljudsj aktflygplan kräva
avsevärt högre qmax med åtföljande stora
struktur-viktsökning, torde vara meningslöst för en sund
utveckling av dessa flygplan, vilka har sitt
naturliga överljudsoperationsområde på större höjder,
där motståndet blir rimligt, drivaggregaten i regel
får bästa verkningsgrad och flygsträckan eller
flygtiden därför också blir klart gynnsammare.
Med raketmotorer, eventuellt i kombination
med rea- eller rammotorer, kommer framtida
jaktflygplan att kunna stiga vertikalt eller nära
vertikalt upp till operationshöjder mellan 15 och
20 km. Antar man konstant vertikalacceleration
1 g eller 2 g (fig. 13) uppnås höjden 15 km på
approximativt 55 resp. 39 s, med farter om M —
1,8 resp. 2,6. Trots sådana extrema prestanda
som kurvorna i fig. 13 representerar, uppnås ej
Fig. 13. Aerodynamisk uppvärmning i standardatmosfären;
stagnationstemperatur t0 och flygmachtalet M : A vid
konstant dynamiskt tryck q = 7 000 kg/ms (M0 = 0,98, då
H = 0) samt för en flygbana vid vertikal stigning från
stillastående vid H = 0 med B accelerationen 1 g och C
vertikal acceleration 2 g.
högre stagnationstemperaturer än 100° G vid
farter upp till M = 1,8 och 150°C vid farter upp
till M — 2,2.
Man kan konstatera att det går att bygga
mycket effektiva överljudsj aktflygplan med material
som ej tillåter högre varaktiga temperaturer än
70—80°C med hänsyn till hållfasthetsreduktion
och krypning.
Man har redan löst problemen vid de höga
temperaturer som uppnås i skrovet kring
reamoto-rer med efterbrännkammare. De verkligt svåra
problem, som möter vid temperaturer om 300—
400°C och som uppnås vid machtal över 3,
överlämnar vi tills vidare åt robotkonstruktörerna
att lösa.
Skaltemperaturer om 70—80°C, som närmast
torde bli aktuella, är ej kritiska för
aluminiumlegeringar (fig. 14) och inte ens helt allvarliga
för de bästa nu tillgängliga transparenta
materialen (akrylater) om man tar hänsyn till dessas
dåliga värmeledningsförmåga och anordnar
kylning på insidan. Nya klorakrylater torde kunna
användas upp till 130° C. Temperaturer av
storleksordningen 80°C är dock på gränsen av vad
som kan tillåtas för de flesta oarmerade
plastmaterial, exempelvis skumplaster och nu
tillgängligt Redux-lim m.fl. limtyper, förutsatt att
säkerhetsmarginalerna är små.
Av diagrammet (fig. 14) för Redux framgår
emellertid det intressanta förhållandet att "fläk-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
