La teoría de la maniobrabilidad de la energía es un modelo de actuación de la aeronave. Fue desarrollado por el Coronel John Boyd , un piloto de combate, y Thomas P. Christie , un matemático de la Fuerza Aérea, [1] y es útil para describir el desempeño de una aeronave como el total de energías cinéticas y potenciales o energía específica de la aeronave . Relaciona el empuje , el peso , la resistencia aerodinámica , el área del ala y otras características de vuelo de una aeronave en un modelo cuantitativo . Esto permite las capacidades de combate de varios aviones o posibles compensaciones de diseño. para ser predicho y comparado.
Fórmula
Todos estos aspectos de la performance del avión se comprimen en un solo valor mediante la siguiente fórmula:
Introducción
En palabras, el exceso de energía específico es proporcional a la relación de las fuerzas motrices netas en comparación con el peso del avión y proporcional a la velocidad. (Tenga en cuenta que dimensionalmente ,tiene unidades de "velocidad", no " energía específica " (energía por unidad de masa).)
La fuerza motriz neta se encuentra calculando la capacidad del motor para mover el avión después de tener en cuenta la fricción y otros problemas aerodinámicos que ralentizan el avión. El radio es parecido a , la relación empuje-peso , que también se utiliza como figura de mérito para aviones y cohetes. Al normalizar las fuerzas motrices al peso del avión, queda claro qué tan eficiente es el avión. Un motor muy grande puede generar un gran empuje, pero podría ser tan pesado que ni siquiera se levantaría por sí mismo. La razón es la unidadcuando el motor es lo suficientemente potente como para mantener el avión a velocidad constante en una trayectoria ascendente de 90 grados. Los aviones de combate, como el F-16, tienen una relación T / W cercana a 1, dependiendo del peso del combustible y el armamento.
La diferencia entre y es eso no incluye los efectos de la fricción y otras pérdidas aerodinámicas. Cuando un avión se mueve muy lentamente, estas pérdidas son pequeñas y pueden ignorarse. Sin emabargo,no describe con precisión el rendimiento del avión en sus condiciones normales de funcionamiento. Al incluir el arrastre en la fórmula, la aerodinámica del avión también se resume en el valor.
El modelo de exceso de energía específico es proporcional a la velocidad del avión. Esto significa que cuanto más rápido sea capaz de volar el avión, mejor será su puntuación. Las otras partes de este modelo (empuje, resistencia y peso) pueden decir que un avión es excelente, pero un buen luchador también debe ir rápido.
Historia
Boyd , un piloto de aviones de combate estadounidense en la Guerra de Corea , comenzó a desarrollar la teoría a principios de la década de 1960. Se asoció con el matemático Thomas Christie en la Base de la Fuerza Aérea de Eglin para usar la computadora de alta velocidad de la base para comparar el rendimiento de los aviones estadounidenses y soviéticos de las guerras de Corea y Vietnam . Completaron un informe de dos volúmenes sobre sus estudios en 1964. La maniobrabilidad energética llegó a ser aceptada dentro de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Y produjo mejoras en los requisitos para los cazas F-15 Eagle y más tarde F-16 Fighting Falcon . [2]
Notas
- ^ Neufeld, Jacob; Watson, George M. (Jr.); Chenoweth, David, eds. (1997), Technology and the Air Force: A Retrospective Assessment (PDF) , Programa de museos e historia de la Fuerza Aérea, Fuerza Aérea de los Estados Unidos, p. 204
- ^ Jenkins, Dennis R. McDonnell Douglas F-15 Eagle, Caza supremo de peso pesado , p. 7. Aerofax, 1998.
Ver también
Referencias
- Hammond, Grant T. La mente de la guerra: John Boyd y la seguridad estadounidense . Washington, DC: Smithsonian Institution Press, 2001. ISBN 1-56098-941-6 y ISBN 1-58834-178-X .
- Coram, Robert. Boyd: el piloto de combate que cambió el arte de la guerra . Nueva York: Back Bay Books, 2002. ISBN 0-316-88146-5 y ISBN 0-316-79688-3 .
- Wendl, MJ , GG Grose, JL Porter y VR Pruitt. Aspectos de integración de control de vuelo / propulsión de la gestión energética . Sociedad de Ingenieros Automotrices , 1974, p. 740480.