¿Cuánto más rápido / eficiente sería un avión si no tuviera alas?

En esencia, está preguntando sobre la velocidad y la eficiencia de los cohetes.

A menos que tenga un nuevo y elegante diseño de cuerpo de elevación impulsado por scramjet, la fuente principal de su potencia de elevación vendrá de sus motores. Esto requerirá mucho más empuje de lo que proporciona un avión promedio. Más empuje proviene de más combustible. Ah, y, todo ese combustible ahora debe almacenarse dentro del fuselaje principal, en lugar de la capacidad cavernosa de los tanques laterales, lo que significa que gran parte del espacio que normalmente tendría para los pasajeros y la carga ahora se destina al combustible. Ahora estamos quemando mucho más combustible, y usted tiene mucho menos espacio para pagar a los pasajeros, por lo que los precios de sus boletos aumentarán drásticamente.

Entonces, abucheo por la eficiencia.

Por otro lado, con todo ese empuje, lo más probable es que puedas comenzar bastante rápido. Si hay algo en lo que los cohetes son buenos, es la velocidad: 17,000 millas por hora más o menos si quieres ir a órbita terrestre baja, tal vez unos miles más lento si solo quieres ir de Nueva York a Londres en 20 minutos. Esto sería algo hermoso para aquellos que tienen que cruzar el Pacífico de manera regular. Desafortunadamente, toda esa velocidad tendrá que limitarse a viajar sobre los océanos, porque, al menos en los EE. UU., No está permitido ir supersónico (y mucho menos hipersónico) por tierra.

Sin embargo, la cosa es que tus aterrizajes van a apestar. Sé que SpaceX finalmente consiguió que uno de sus propulsores de la primera etapa aterrizara en posición vertical, pero no parece ser la forma más cómoda de bajar. Eso, y la relación exitosa de aterrizaje a gran bola de fuego sigue siendo bastante abismal.

¿Tal vez podría usar ventiladores de elevación como los Raptors, o vectores de empuje, como Harriers? Son geniales, aunque ocupan una gran cantidad de espacio a bordo, y tendrían que ser bastante masivos, dado lo grande que tendrá que ser todo lo demás. Nuevamente, problemas de espacio, tamaño y peso, todo lo cual se puede resolver con más empuje, lo que requiere más combustible, lo que requiere. . . Bueno, te haces una idea.

Su mejor apuesta, entonces, es unas pequeñas alas rechonchas, en lugar de ninguna en absoluto. De esa manera, recupera parte de la eficiencia de tener alas para proporcionar elevación, pero no tanto como para eliminar todas las cosas buenas que están sucediendo en el departamento de empuje y velocidad. Puede aterrizar como un avión normal, incluso si es un aterrizaje muy rápido.

Entonces, aquí están tus vehículos:

y también:

. . . . ambos conocidos como algunos de los medios de transporte más rápidos, caros e ineficientes del planeta.

Las alas ya son óptimas para generar elevación, aunque no importa cuán eficientes sean, siempre deben producir resistencia, algo de lo cual es el resultado de la elevación producida. Si no va a confiar en algún tipo de empuje vectorial, que es menos eficiente que usar el levantamiento aerodinámico, entonces necesita una alternativa a las alas y al fuselaje.

Si no le preocupara una carga útil, las alas sin fuselaje serían un paso adelante: es la resistencia dependiente del fuselaje lo que hace que todo el avión caiga. Suponiendo que desea una carga útil, luego un cuerpo de elevación revisado, donde el fuselaje se funde con las alas y proporciona una elevación útil, hace que todo el vehículo sea más eficiente al reducir la resistencia total. Se pueden lograr importantes ahorros de resistencia y peso en este enfoque, a expensas de mayores cargas en la carga o los pasajeros al girar, ya que los que están cerca de los bordes estarán más lejos de la línea central del vehículo.

Esta respuesta no es lo que quieres, porque no quieres alas. Un cilindro puntiagudo genera menos resistencia que uno con alas, pero debido a que el cilindro puntiagudo (o la forma del cigarro) solo no tiene ninguna preocupación por la elevación. El problema es que si busca una alternativa para levantar, siempre terminará con arrastre u otra penalización, por ejemplo, levantamiento vertical, un motor antigravedad, etc. El problema es realmente más con el fuselaje que con las alas.

Si tuviera algún dispositivo mágico antigravedad, su avión (?!) Sería sustancialmente más rápido sin alas. Los tipos subsónicos actuales podrían, con toda probabilidad, ser supersónicos. Incluso algunos aviones de combate “supersónicos” en regiones particulares de su envoltura de vuelo no pueden acelerar a través de M1.o sin descargar en el vuelo cero-G. Se vuelven ingrávidas en un arco balístico y superan fácilmente M1 y luego vuelven a subir a la elevación de ala después de pasar a través de la región transónica en cero-G. La mayor parte de la resistencia aerodinámica perdida en una ponderación cero G es la resistencia causada por las fuerzas de elevación aerodinámicas en las alas. En el estado cero G, las alas solo agregan resistencia parasitaria, que es menor. Soo: mucho más rápido es la respuesta.

Las alas son responsables de la mayor parte del arrastre en un avión. Pierde las alas y sí, el avión se volvería mucho más eficiente.

Pero las alas también producen casi todo el elevador que el avión necesita para evitar el contacto con el suelo a velocidades de crucero. Por lo tanto, se debe encontrar otra forma de mantenerlo.

Hay 3 formas de hacer esto; levantar sin alas;

1- Globos, dirigibles y dirigibles; Lento en vuelo, muchos problemas de asistencia en tierra.

2- Empuje de cohete para elevación y propulsión; consumo voraz de combustible.

3- vuelo balístico; sangrientamente rápido, pero duro para los ocupantes durante el lanzamiento y el aterrizaje.

Ninguno es, hasta ahora, comercialmente viable, o estaría viajando en uno desde su aeropuerto local.

Pero, en todos los casos, un fuselaje tubular largo y delgado sería el diseño más eficiente y fácil de fabricar.

La eficiencia en los aviones se debe a la elevación desde las alas. Lo que estás proponiendo es un cohete. Rápido, extremadamente ineficiente.

El avión sería más rápido por la cantidad de resistencia que se reduce con la eliminación de las alas. Esta cantidad sería diferente para cada avión.

Sí, si una aeronave no necesitara producir elevación para volar, probablemente serían grandes tubos de metal, ya que esa es la forma más aerodinámica disponible al lado del ala actual.

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