Varför sägs det att Tupolev Tu-144 hade överlägsen aerodynamik till Concorde?

11

Ett citat från den här artikeln : " Concorde hade bättre intervall, bromsning och motorstyrning men Tupolev hade överlägsen aerodynamik. "

Vilken är grunden för detta uttalande om aerodynamiken för de två flygplanen?

    
uppsättning Brinn Belyea 16.08.2015 18:25

2 svar

13

Tyvärr finns det ingen hård data tillgänglig (i allra högsta grad i öppen litteratur) för att säkerhetskopiera dessa påståenden.

En orsak till detta kan bero på att Tu-144 var konstruerad för att flyga högre än Concorde, eftersom dess primära flygväg var över land snarare än transatlantiska. Eftersom L-D-förhållandet mellan Tu-144 var högre än för Concorde [7 Vs 8 i Tu-144D]. Tu-144 var också större och var avsedd att bära fler passagerare.

PhotoCourtesy:globalsecurity.org

Tupolev-webbplatsen ger en intressant intressant förklaring till detta krav. I grund och botten säger de att flygplanet utförde liknande Concorde, trots att motorerna och andra delsystemen var ineffektiva (resultatet av RD-36 senare togs upp till Olympus 593 senare, åtminstone i bränsleförbrukningen) enbart genom flygplans bättre aerodynamik .

Att citera,

It should be added that the engines were less perfect (by specific parameters the engines of TU-144 a/c were brought close to “Olympus” only in their last modification). All these negative initial data were compensated in the course of development of the project by high aerodynamic cleanness of TU-144 which was achieved by making the design more complicated and by lowering maintainability of the aircraft.

Men utan några hårda data är det inte möjligt att jämföra de två flygplanen direkt.

    
svaret ges 17.08.2015 03:14
3

Låt oss se om vi kan hitta siffror som stöder detta krav:

Tu-144d:
Ogivala deltavingar utan konisk camber, vevat delta. En tydligt låg uppsättning & en mycket enklare vinge , en dålig utövande på låg hastighet, följaktligen senare tillsats av kanter, utan tvekan en stor viktstraff.

155 platser
122622 liter bränsle för 5330 km
209,440 lbs = 95 Mg
som arbetar ut till 17,8 kg / km eller 0,188 kg / passager.km
Förhållande / viktförhållande : 0,44

Concorde-produktversionen :

Dubbel delta (ogee / Ogival) formade vingar med konisk camber, mer krökt. Avancerad, högraffinerad vinge design. 120 platser
Maximal bränslebelastning: 210 940 lb (95 680 kg)
Område: 3 900 nmi (4 488,04 mi, 7 222,8 km)
Bränsleförbrukning: 46,85 lb / mi (13,2 kg / km) som arbetar för maximal räckvidd
eller 0,11 kg / passager.km
lyft-till-dra: Låg hastighet-3,94, Approach-4,35, 250 kn, 10,000 ft-9,27, Mach 0,94-11,47, Mach 2,04-7,14 Förhållande / viktförhållande: 0,373

Så den specifika bränsleförbrukningen är mycket nära, med Tu-144 på 7% högre. Och jag har använt siffror för Tu-144D-versionen, vilket var en stor förbättring jämfört med tidigare versioner: de kunde inte överträffa Mach 2, till skillnad från Concorde, vilket drastiskt minskade sitt utbud.

Från Wikipedia :

It is unclear why Tu-144D's maximum achievable altitude would be lower than Concorde's even regular flight altitude, given that Tupolev's data claim better lift-to-drag ratio for the Tu-144 (over 8.0 for Tu-144D vs Concorde's 7.3–7.7 at Mach 2.x) and the thrust of the Tu-144D's RD-36-51 engines is higher than Concorde's Olympus 593 engine.

The lower landing speed compared to Tu-144 is due to Concorde's more refined design of the wing profile that provides higher lift at low speeds without degrading supersonic cruise performance – a feature often mentioned in Western publications on Concorde and acknowledged by Tupolev designers as well.

Sammanfattning från Tony Buttler, "Building Concorde":

Tidigare i Concorde-projektet visade vindtunnelprov att en vinge av rätt form skulle generera överviktiga vorter vid låga hastigheter och höga angreppsvinklar. Detta innebar en stor ökning av hissen, vilket sänkte start- och touchdownhastigheter. Små strängar på framkroppen befanns ge överlägsen resultat till canards (canardsna interagerade med finen på oönskade sätt). Ett bränsleöverföringssystem användes för att trimma flygplanet istället för att förlita sig på aerodynamiska trimkontroller.

Tu-144 förlitade sig på utdragbara kanter för låga hastigheter, medan BAC hade funnit en överlägsen lösning.

Slutsats : Mitt intryck är att Concordes grundläggande aerodynamik var bättre. Tupolev försökte kompensera genom att optimera ythaltigheten på bekostnad av underhållbarhet (för att låna från det andra svaret, "hög aerodynamisk renhet av TU-144 som uppnåddes genom att göra konstruktionen mer komplicerad och genom att sänka behållandet av flygplanet"). Detta innebar att stängning av accessluckor, med stora komplicerade hudpaneler för att minska antalet sömmar, etc.

    
svaret ges 27.01.2019 17:24