¿Qué es el crucero supersónico?
La capacidad de crucero supersónico requiere que el avión pueda volar a velocidades supersónicas superiores a M1,5 durante más de 30 minutos sin utilizar postcombustión.
Los aviones de combate convencionales actuales sólo pueden volar a velocidades supersónicas cuando el postquemador está encendido, y su consumo de combustible aumentará entre 1 y 2 veces. El tiempo de vuelo supersónico es de sólo unos minutos y la maniobrabilidad es pobre. Los aviones con capacidad de crucero supersónico pueden superar las deficiencias anteriores y mejorar en gran medida su efectividad en el combate: pueden volar a la zona de guerra más rápido para realizar misiones; pueden abandonar la zona de guerra a gran velocidad para deshacerse de los ataques de los aviones enemigos; línea de intercepción para hacer que los bombarderos enemigos y los aviones de ataque sean interceptados más lejos; se pueden lanzar misiles a velocidades supersónicas para ampliar el área de ataque;
Se puede ver que la capacidad de crucero supersónico será un indicador técnico imprescindible para el caza de cuarta generación. El avión de combate estadounidense de cuarta generación, el F-22, tiene capacidades de crucero supersónico.
Entonces, ¿cómo puede un avión de combate tener capacidades de crucero supersónico? Hay dos medidas principales: en primer lugar, utilizar un diseño de forma aerodinámica avanzada para minimizar la resistencia de la aeronave: la tecnología de fusión del ala y el cuerpo es una de ellas, que puede mejorar la relación elevación-arrastre de la aeronave y reducir la resistencia a las ondas súper y transónicas. El segundo es utilizar un motor con rendimiento avanzado, de modo que el motor tenga un gran empuje máximo y buenas características de velocidad. A juzgar por el nivel actual de desarrollo, la mejor solución es utilizar un motor turbofan de postcombustión con una pequeña relación de flujo.
La razón por la cual el avión estadounidense F-22 tiene una capacidad de crucero supersónica verdaderamente efectiva es que adopta un diseño de forma aerodinámica avanzada. Los contenidos principales incluyen: tecnología de fusión ala-cuerpo; un ala en forma de rombo afilado con una gran relación raíz-punta, un ángulo de barrido del borde de ataque de 42 grados, un ángulo de barrido del borde de salida de 17 grados y tanto los bordes de ataque como los del flap. los bordes de salida del ala principal tienen curvatura; antenas conformadas, bahías de armas conformadas, entradas de aire en forma de diamante, etc. Estos diseños hacen que la forma aerodinámica del avión sea limpia y suave, con baja resistencia aerodinámica.
En segundo lugar, utiliza dispositivos de energía avanzados. El avión está equipado con dos motores turbofan de postcombustión F119. Dado que el motor utiliza materiales resistentes a altas temperaturas y tecnología avanzada de ciclo térmico en su diseño, la temperatura del gas frente a la turbina aumenta a 1853-1923 K y la relación de impulso total aumenta a 25, lo que resulta en un gran empuje (el máximo). El empuje de una sola unidad es de 104,5 kN (es decir, 10663 kg). Al mismo tiempo, debido a su pequeña relación de flujo (sólo 0,15-0,25), se mejoran las características de velocidad, por lo que no hay problema de empuje insuficiente ni exceso de combustible. Consumo Bajo la condición de fuerza, el avión puede volar a velocidad supersónica, lo que le da la capacidad de volar a velocidades supersónicas.