F-16 vs Darth Vaderin TIE Fighter – kumpi voittaa lähitaistelun ilmakehässä?

Tony Melkild

 

Tony Melkild
04.05.2017

Useimmiten näemme imperiumin TIE Fightereita taistelemassa galaksien välisissä tähtitaisteluissa arkkivihollisiaan, kapinallisia X-Wingsejä vastaan. Mutta mitä tapahtuu, jos me tavalliset maapallon tallaajat astumme taisteluun mukaan kapinallisten puolelle, ja se johtaa lähitaisteluun maapallon ilmakehässä?

Semi-teoreettisesti viittaamme Quora-lankaan, jonka mukaan 60-luvun taistelukoneet lensivät harvoin yli 1.5 machin nopeuksien yläpuolella, vaikka niillä oli siihen mahdollisuus. Tämä johtui ohjausnopeuden ja pilotin kyvystä nähdä vastustajaa lähitaistelussa yhdistelmästä. Nyt me tietenkään emme ota huomioon mitään uudenlaisia elektronisia keinoja, joita on tullut jälkikäteen.

Tutkimus SOLIDWORKS Flow Simulationin avulla

Luottaen vahvasti ylläolevaan lähteeseen, olemme valmistelleet CFC-tutkimuksen Flow Simulationissa. Tutkimuksella testaamme F16-taistelualuksen ominaisuuksia «lift» ja «drag» -toimintojen avulla ja vertaamme niitä Darth Vaderin TIE Fighteriin. Väitämme, että aerodynaamisen suunnittelun takia TIE Fighter ei voi kunnolla lentää erityisen hyvin lähitaisteluissa lähellä maanpintaa. Väitämme myös, että siten ihmiskunta voittaa Darth Vaderin keskinkertaisella pilotilla. Kuten Will Smith elokuvassa Independence Day.

 

tie fighter størrelse
Malli perustuen TIE Fighteriin, GrabCAD -yhteisön tekemä suunnittelu. Istuvan ihmisen koko varmistettu sivustolta 3dcontentcontral

 

Vi gjorde en tilsvarende øvelse på modell basert på F16 Fighting Falcon, også funnet på GrabCAD
Teimme samanlaisen harjoituksen mallilla, joka perustuu F16 Fighting Falconiin, hyödynnetty GrabCAD-yhteisön tekemiä mallinnuksia

 

Equidistant mesh ble lansert i SOLIDWORKS Flow Simulation 2016, og er et effektivt verktøy for å lage gode lokale mesh med få klikk.
Tasavälinen verkko lanseerattiin SOLIDWORKS Flow Simulation 2016 -versiossa, ja on tehokas työkalu hyvien paikallisten verkkojen luomiseen muutamalla klikkauksella.

 

Lift ja drag

Entä mitä ovat «lift» ja «drag»? Kyllä, «lift» eli suomeksi nosto on nostovoima, joka tyypillisesti muodostuu lentokoneen siipien avulla, kun kone saavuttaa tietyn nopeuden. Siis voima ylöspäin. Se nostaa konetta ja antaa sen kellua, jos nostovoima on painovoimaa suurempi. Olemme tehneet analyysin vain 100 km/t perusteella, joka todennäköisesti on liian pieni nopeus nostamaan 100 tonnin painoista F-16-alusta kiitoradalta ilmaan. Mutta tässä on monia eri parametreja, ja aluksen nokkaa nostamalla pystyy pilotti kasvattamaan nostovoimaa merkittävästi.

«Drag» eli ilmanvastus puolestaan on kappaleen pinnalla olevien kitkojen summa, jotka toimivat virtaussuuntia vastaan. Tässä tapauksessa ilmavirta luo vaihtelevan pintapaineen, ja sen summa antaa puolestaan «drag»-toiminnon, jos haluaa sanoa helpommin. Jotta tästä saisi entistä vaikeamman, monessa tapauksessa täytyy sisällyttää mukaan suunnaton vakio ilmanvastuksen laskennassa, jotka ottavat huomioon esimerkiksi objektin muodon kitkan takia.

Mutta koska tämä on puhdas vertailuanalyysi ja erot näyttävät olevan huomattava suuria, päätimme olla menemättä tästä pisteestä syvemmälle laskelmissamme. Pahoittelut.

Tulokset

Lift og drag angitt i Newton mot km/t. Fartøyvinkel angitt til 0 grader, med luftstrøm rett på.
Lift ja drag määritettynä Newtoneissa km/t kohden. Aluksen kulma asetettu 0 asteeseen, ilmavirta suora.

 

Trykkfordeling som forklarer noe av drag-problematikken. Intervall på 80000-110000 Pa. Verdt å nevne at en av høytrykksonene under nesen på F-16 faktisk er et luftinntak i virkeligheten.
Painejakauma, joka selittää joitain drag-toimintoon liittyviä ongelmia. Intervalli 80000-110000 Pa. On myös mainitsemisen arvoista, että eräs korkeimmista painevyöhykkeistä F-16 nokan alla on todellisuudessa ilmanottoaukko, eli painekeskittymää ei synny.

 

Tulokset puhuvat puolestaan ja voimme turvallisesti varmistaa ilmaherruuden omalla maapallollamme.

Darth Vader, May the Fourth be with you.

solidworks may the fourth 09

Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.