La resistenza aerodinamica dei carichi esterni

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Quando si parla di aerei, la domanda “velocità ?” si pone quasi d’obbligo. Nel caso dei velivoli da combattimento, la velocità indicata dai produttori ha però poco a che vedere con la realtà. La punta massima viene raggiunta solo ad alta quota e per pochi secondi (60-90). La velocità “ massima continua” è inferiore di 0,2-0,3 Mach, e non è questo il peggio. Il punto è che un aereo da combattimento  privo di armi è solo un costoso, veloce, aereo da turismo. Ma cosa succede se, come logico e inevitabile, aggiungiamo i carichi esterni ?  Una cellula dall’aerodinamica perfetta si trova nella stessa situazione di una Ferrari con un  portapacchi esterno carico.

E’ difficile, però, immaginare l’impatto dei carichi esterni sulle prestazioni. Alcuni esempi possono dare un’idea (tra parentesi la velocità massima):

F-4B con 4 AIM-7: 2,23 Mach (2,27)

F-4B con 4 AIM-7 e 4 AIM-9: 2,02 Mach

F-4B con 1 bomba nucleare Mk-28: 2,2 Mach

F-5E con 2 AIM-9, 8 Mk-82 Snakeye e 1 serbatoio: 1 Mach (1,64)

F-8J  con 2 AIM-9: 1,7 Mach (1,74)

F-8J  con 4 AIM-9: 1,64 Mach.

F-14 con 4 AIM-7: 2,34 Mach (2,4)

F-14 con 6 AIM-54: 1,6 Mach

F-15C con 4 AIM-7/120: 2,3 Mach (2,54)

F-15C con 4 AIM-7/120, 4 AIM-9 e un pilone scarico: 2,2 Mach

F-15C con 4 AIM-7, 4 AIM-9 e 1 serbatoio: 1,8 Mach

F-15 con 2 serbatoi conformi: 2,3 Mach

F-15 con 3 serbatoi: 1,1 Mach

F-15E con CFT, Lantirn, 4 AIM-9/120, 12 Mk-82 su MER: 1,7 Mach

F-15E con CFT, Lantirn, 4 AIM-9/120, 12 Mk-82, 1 serbatoio: 1,55 Mach

F-16A con 3 serbatoi: 1,55 Mach (2,05)

F-16A con 2 AIM-9, 2 serbatoi 370 gal., 2 bombe Mk-84, 1 pod ECM: 1,27 Mach

f16i1

F-16C con 4 AAM: 1,9 Mach (2,05)

F-16C con 6 AAM: 1,86 Mach

F-18C  con 4 AAM: 1,7 Mach (1,8)

F-18E  con 4 AAM e 1 serbatoio: 1,5 Mach (2)

F-84G con 24 razzi HVAR : 820 km/h (1000)

F-102 con 2 serbatoi ausiliari: 0,95 Mach (1,25)

F-104S con serbatoi d’estremità: 2 Mach (2,2)

F-104G con 4 serbatoi ausiliari: 1,5 Mach

F-106 con 2 serbatoi: 2 Mach (2,3)

F-111 con 12 bombe M-117 (senza postbr.): 805 km/h, con 24 bombe: 727 km/h

J-35 (Draken) con 2 serbatoi e 2 bombe 450 kg: 1,4 Mach (2)

J-35F  con 4 AAM: 1,4 Mach

JAS-39 con 4 AAM: 1,56 Mach (1,8)

MiG-21F con 2 carichi esterni: 1,6 Mach (2)

MiG-27 con carichi esterni a bassa quota: 0,95 Mach (1,1)

Su-7 con 4 piloni carichi: 1,2 Mach (1,6)

Su-11 con 2 serbatoi e 2 missili: 1,27 Mach (2)

Su-27 con 4 A-A: 2,2 Mach (2,35)

Su-27 con 6 R-27 e 4 R-73: 1,7 Mach

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Tu-128 con 4 AAM: 1,44 Mach (1,65)

Yak-28PP  con serbatoi e pod razzi: 1, 48 Mach (1, 62)

Mirage 2000 con 8 bombe 250 kg, bassa quota: 1100 km/h (1470 km/h)

Mirage 2000-5 con 4 missili A-A: 2 Mach (2,2)

EF-2000 con 3 serbatoi 1000 lt: 1,6 Mach (2)

Kfir : con AAM: 2 Mach (2,3)

EA-6B  con 5 pod ECM: 987 km/h (1048)

A-7D con 4900 kg di bombe: 910 km/h; con 2700 kg: 1040, dopo lo sgancio: 1065 (1100)

OV-1B  con 2 serb.ausiliari: 445 km/h (480)

Gli aerei dell’ultima guerra mondiale non facevano eccezione:

Me-262 con 1 bomba SC-250: 839 km/h (870)

Me-262 con 2 bombe SC-250: 806 km/h

Me-262 con 1 bomba SC-500: 830 km/h

Ar-234 con 1 bomba SC-500 : 690 km/h (740)

P-51B  con 2 serb.ausiliari: 652 km/h (708)

Me-109G1 con 4 bombe 50 kg con piloni: 630 km/h(660)

Me-109G1 con 1 bomba 500 kg e pilone: 610 km/h

E non stiamo parlando di carichi eccessivi ! I carichi esterni determinano un peggioramento di tutte le prestazioni del velivolo: quota di tangenza, autonomia, agilità, accelerazione, massimo numero di g, SEP, ecc. risultano ridotte anche di oltre il 50 %.  Persino i piloni scarichi hanno un certo impatto sulle prestazioni, soprattutto gli eiettori multipli. E la traccia radar può superare quella di un B-52.

Esistono dei sistemi per calcolare la resistenza aerodinamica di ogni singolo carico esterno, anche multiplo, semiannegato, tangente, di estremità, e così via. Il problema è che sono applicabili a velocità subsoniche. Inoltre la stessa arma può sviluppare una resistenza diversa a seconda della posizione in cui si trova rispetto al velivolo e diversi carichi vicini possono provocare interferenza aerodinamica tra loro, rendendo i calcoli un dramma. Ecco perché, spesso, le prove di compatibilità aerodinamica possono durare anni, basti pensare a quanti tipi d’armi diverse può trasportare un F-16. Naturalmente la stessa bomba, su aerei diversi, ne condiziona in modo diverso le prestazioni. Un metodo indica per ogni arma un valore caratteristico in unità di resistenza o “drag unit”, sommando le quali il pilota può valutarne l’impatto sulle prestazioni complessive. Si trovano anche sistemi alternativi che prevedono il calcolo della “drag area” o il “drag factor”.

F-16AIM-9-DI

Drag Index

Ogni carico ha una diversa resistenza che influenza l’autonomia. Ma sommare la resistenza dei carichi in libbre di forza per resistenza al vento (wind resistance) è poco pratico. Così la resistenza di ogni carico è comparata a quella di riferimento conosciuta, l’aereo, espressa come percentuale della resistenza dell’aereo stesso moltiplicata per alcune costanti. Questo valore è denominato “drag unit” , “drag point” o “drag index”. Se un missile ha 600 libbre di resistenza e il valore di riferimento dell’aereo è  50000 libbre, il rapporto sarà 600/50000 = 0.012. Moltiplicando la costante per 100 si ottiene un drag unit  di 1,2. Il pilota guarderà il manuale per calcolare il drag index complessivo dei carichi, e troverà il raggio d’azione massimo alla tipica velocità di crociera.

Ecco alcuni esempi tratti dal manuale di volo dell’F-4 Phantom II:

AIM- 9 Sidewinder: 1,3

AIM-7 Sparrow: 1,3 in fusoliera (semiannegati); 2,6 sotto le ali

Serbatoio centrale da 600 galloni: 9,6

Serbatoio alare da 370 galloni: 4,8 

Bomba Mk-82 Snakeye: 2,4

Bomba Mk-83: 1,8

Bomba M-117: 3

Gun Pod Mk-4 : 11,6.

Lanciatore LAU-17 per aria-aria: 2,4

MER (multiple eject rack): 8

TER (triple eject rack): 5,5

Eccone altri per l’F-104S Starfighter:

Serbatoio d’estremità: 8

AIM-9 d’estremità: 3

AIM-9 d’estremità compresi adattatori: 7,5

AIM-9 su pilone: 3,5-6,5 (interni, esterni)

AIM-7/Aspide: 6,5

Pilone BL-104: 9,5

2 AIM-9 su piloni BL-22: 26

Serbatoio  sotto l’ala con pilone: 26

Mk-83 sotto l’ala con pilone: 15

Bomba BL-755 con pilone: 27

E per l’F-15E. Notare le differenze in base alla posizione:

LAU-128A + adattatore  (AIM-120 e AIM-9): 1,1 E per l’F-15E. Notare le differenze in base alla posizione:

AIM-120A: 2,3 sulle ali, 1,3 conforme, 1,7 su CFT.

AIM-9M: 2,1

CFT  Type 4: 20,1.  Type 5: 21,3 

Mk-82: 0,8 se montata senza altre bombe o serbatoi sulle ali,  0,9 in caso contrario.

GBU-12: 3,9  montate senza bombe/serbatoi sulle ali, 4,3 in caso contrario.

Mk-84: 3 in asse, 2,1 sulle ali senza CFT, 2,3 sulle ali con CFT, 2,8 su CFT senza bombe/serbatoi sulle ali, 3 su CFT con bombe/serbatoi su ali.

GBU-10: 10,5 in asse, 7,5 sulle ali, 9,8 su CFT senza bombe/serbatoi sule ali, 10,7 su CFT con bombe/serbatoi su ali.
Serbatoio da 610 galloni: 12,2  in asse, 5,5 sulle ali senza CFT, 6 con CFT, 12,3 sulle ali con CFT e bombe sui CFT.

F-15 PW229 12mk82

Supponiamo di avere un F-4 con 12 bombe Mk-82 su 2 travetti MER e 4 AIM-7 in fusoliera. Dovremo sommare la resistenza delle bombe, dei missili, dei travetti, dei piloni e anche degli adattatori ! Otterremo un valore, anche questo inesatto,  perché la resistenza aerodinamica di 6 bombe in tandem è diversa da quella delle stesse 6 bombe su 6 travetti singoli. La posizione semiannegata o tangente, riduce la resistenza dal 20 % al 50 %, perché le armi si trovano in parte all’interno dello strato limite,  la posizione in “tandem” riduce la resistenza del 20-30 %. I missili alle estremità alari riducono la resistenza indotta, così la loro influenza è molto debole, alle volte trascurabile. Infine va calcolata la resistenza per interferenza.

F-16Cd

Un F-16 con 2 AIM-9 alle estremità, 12 bombe Mk-82 su due travetti sestupli, un serbatoio da 300 galloni sotto la fusoliera e un pod ALQ-119 sotto un’ala, ha una resistenza aerodinamica quasi doppia  rispetto allo stesso F-16 con i soli AIM-9. Anche la quota massima raggiungibile risente del peso e della portanza inferiore: un F-111 con 48 bombe Mk-82 non sale oltre i 4880 metri. La soluzione ? Il trasporto conforme o tangenziale: riduce la resistenza fino al 50 % a tutte le velocità. Oppure la stiva interna: soluzione ideale che riduce, però, il volume interno disponibile per il carburante e non è ovviamente applicabile agli aerei retroattivamente.

Un documento del National Aeronautical Laboratory di Bangalore (1977) tratta  il comportamento aerodinamico dei carichi esterni e i metodi per ridurne la resistenza. I test sono stati eseguiti nella galleria del vento su di un modello, in varie configurazioni. Le velocità di studio variavano tra 0,7 e 1 Mach. Per i test sono stati impiegati i seguenti carichi:

tipo A (bomba) : rapporto lungh./diam. 5,43

tipo B (serbatoio) : 7
tipo C (serbatoio lungo) : 11
Aereo senza carichi esterni : resistenza 1

1° test : 4 bombe:
4 bombe su 4 piloni: 1,4 (aumento del 40 % della resistenza)
2 bombe sui piloni e 2 sotto la fusoliera: 1,3 
2 bombe sui piloni e 2 in tandem sotto la fusoliera: 1,25
4 bombe in 2 tandem sotto fusoliera: 1,17

2° test : 4 bombe e 3 serbatoi:
4 bombe su piloni intermedi ed esterni, 2 serbatoi su piloni interni e 1 sotto la fusoliera: 2,08
Spostando i serbatoi sui piloni intermedi : 2,06
Spostando i serbatoi sui piloni più esterni : 1,71-1,81

3° test: 4 bombe e 2 serbatoi lunghi:
4 bombe in 2 tandem sotto la fusoliera e 2 serbatoi lunghi su piloni interni: 1,48
Idem con serbatoi su piloni intermedi : 1,35-1,42
Idem con serbatoi su piloni esterni: 1,33-1,36

I risultati sono stati i seguenti: i carichi di sezione ridotta sotto la fusoliera hanno la minor resistenza e non variano la stabilità dell’aereo a causa della parziale immersione nello strato limite.
A parità di capacità complessiva, 3 serbatoi corti provocano sempre una maggiore resistenza aerodinamica di 2 serbatoi lunghi. I serbatoi ausiliari hanno la minima resistenza se posti ai piloni più esterni. Una disposizione ottimale dei carichi, in base alla loro dimensione e alla posizione relativa (per ridurre la possibile interferenza), permette una riduzione media del 25 % nella resistenza complessiva. 

Ecco quattro  tabelle con le “drag unit” dei carichi esterni su alcuni velivoli:

717oeg

731bph

Degno di nota il fatto che aerei “lenti” come l’A-10 ne risentano molto poco e caccia “piccoli” come l’F-16 ne risultino invece molto penalizzati. Gli AIM-120 sull’F-16, anche se non specificato, sono alle estremità alari. In numerose occasioni, i carichi d’estremità influiscono poco o nulla sulla resistenza aerodinamica. Possono anzi avere diversi effetti positivi. Nel caso degli F-5A, l’ottima sagomatura dei serbatoi d’estremità diminuiva la resistenza rispetto a quella del velivolo “clean”.

Sui caccia F-80, equipaggiati con serbatoi di estremità bassi, l’aumento di resistenza aerodinamica alle alte velocità  risultava del 12 %. Il tipo “a pilone” (come sui P-38) provocava un aumento del 27 % che saliva ad oltre il 30 % per il tipo “a pantofola”. Aumentava inoltre l’allungamento alare, e un F-80 planava da 12000 metri per 150 km con i serbatoi d’estremità e per 140 senza. La struttura alare veniva “scaricata” e migliorava l’efficacia degli alettoni.

Un F-5E con 2 AIM-9 d’estremità e 1 serbatoio raggiunge appena 25 drag unit. Se aggiungiamo 8 bombe Mk-82 Snakeye su 4 travetti con adattatori VER (bombe affiancate), la resistenza aumenta a 141 a cui dobbiamo sommare altri 70 punti per interferenza. I 211 punti totali riducono la velocità massima a 1 Mach. E le prestazioni ne risentono: rispetto alla prima configurazione, la resistenza aumenta dell’84 %, la quota massima cala del 22 %, l’autonomia del 28 %, lo spazio di decollo aumenta del 120 %, la velocità di salita dimezza e la velocità di virata si riduce del 36 %.

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Ecco un altro esempio, l’F-18C. Qui il calcolo è già stato fatto. Notare, nuovamente, che i missili alle estremità non influiscono.  Anche qui abbiamo carichi multipli, 2 Mk-83 per pilone (6+6 unità)  più gli adattatori VER e i piloni stessi, oltre a serbatoi, ecc.

F-18C drag

Nuova tabella. Questa volta è sull’F-18E.

F-18E drag

In questo caso la resistenza di ogni bomba Mk-83 ammonta a 5 unità, il che è logico considerando che la superficie alare è superiore a quella dell’F-18C. Se torniamo alla tabella precedente, la stessa bomba sull’F-18C ha un “drag” di 6 unità. Interessante la resistenza per “interferenza”.  Il totale è impressionante.

Un caso molto particolare è quello del  bombardiere B-58 Hustler il cui carico bellico principale era contenuto nell’enorme involucro esterno o nella parte superiore del TCP (Two component pod). A Mach 0,9 la resistenza aerodinamica del TCP riduceva l’autonomia del 6 %. Nel volo a 1,8 Mach, l’autonomia calava di quasi il 60 %. Il TCP riduceva ulteriormente l’autonomia del 20 % ma, sganciato l’involucro inferiore, la riduzione calava al 6,7 %. Come termine di paragone, il trasporto di 4 bombe Mk-43 comportava una riduzione del 10 %.

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Un esempio di cosa si possa ottenere con uno studio accurato sulla riduzione della resistenza dei carichi esterni è dato dal prototipo dell’F-16XL che, a suo tempo, ha perso la competizione con l’F-15E. Nella tipica configurazione d’attacco, la disposizione di 14 Mk-82 da 227 kg sotto le ali, con minipiloni e bombe parzialmente annegati all’interno dello strato limite, comportava una resistenza complessiva inferiore del 48 % (35 % in supersonico) a quella di un numero inferiore di bombe (12) sotto le ali in due travetti MER. Un esperimento equivalente su di un F-4B ha dato risultati simili.

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L’adozione dei serbatoi conformi sull’F-16 dimostra ancor più il concetto. Due CFT contengono il 50 % di combustibile in più (1700 litri) che il serbatoio centrale sospeso, ma hanno solo il 12 % della resistenza. La resistenza è  meno dell’1 %  in configurazione di combattimento in crociera.

Le tabelle, come si è detto, sono calcolate su una velocità di 0,8 Mach. Sembra però che i piloti le sfruttino anche per velocità superiori. Si ammette un certo errore che, per carichi contenuti, è considerato accettabile. Per carichi esterni consistenti la velocità cala a tal punto da rendere, in ogni caso, il velivolo subsonico. Trovare un grafico che riporti, a seconda del carico, la riduzione di velocità è arduo. Parliamo sempre dell’F-18E.

F-18E

Facciamo una stima della resistenza dei carichi. Nel caso 1, la resistenza dei due AIM-120 potrebbe essere valutata in 8 unità (quella dei due AIM-9 è nulla). Nel caso 2, col serbatoio da 480 galloni e il suo pilone si raggiungono 28 unità. Nel caso 3, abbiamo un TFLIR (12 unità) e 5 AIM-120 (4 + 12)  4 dei quali su piloni (5,5*2) presumibilmente con rampe doppie (2*4) e adattatore (3*2). Siamo a 53 unità, piloni compresi. Nel caso 4, l’aggiunta del serbatoio porta a 73 il totale. Ma manca la resistenza per interferenza, che potrebbe far raddoppiare i valori.

Nel caso 1 la velocità cala a 1,59 Mach. Nel caso 2 scende a 1,49 Mach. Per scendere ancora a 1,33 Mach nel caso 3 e 1,23 nel caso peggiore. Tenendo conto che la velocità massima continua di un F-18E è stimata in 1,67 Mach è evidente un calo vistoso anche con carichi esterni molto contenuti. 

 F-18C

Ecco l’effetto su di un F-18C:

2 AIM-9 e 2 AIM-7: 1,65 Mach

2 AIM-9, 2 AIM-7 e 1 serbatoio: 1,6 Mach

4 AIM-9, 2 AIM-7 e 1 FLIR: 1,45 Mach

4 AIM-9, 2 AIM-7, 1 FLIR e 1 serbatoio: 1,35 Mach

In molti casi la riduzione di velocità dipende dai limiti di trasporto di alcuni carichi esterni. Tipico il caso dei serbatoi ausiliari. Quasi tutti i serbatoi ausiliari sono “supersonici”. In alcuni casi (F-104, F-106, ecc.) è possibile il trasporto fino a Mach 2. I serbatoi dell’F-4 erano anch’essi supersonici, con un limite a 1,6-1,8 Mach, a seconda del tipo. Nel caso dell’F-15 il limite di 1,8 Mach in configurazione aria-aria equivale al limite del serbatoio in asse sotto la fusoliera.

Ecco una tabella sull’F-16C.

F-16blk50 level flight envelopes

La riduzione è progressiva. Con drag index 0, la velocità è massima: 2,05 Mach.

Con drag index 50 scende a meno di 1,9 Mach (-10%). A 100 cala a solo 1,65-1,7 Mach (-20%) e a 1,3-1,4 Mach per 150 drag unit (-30%). Notare che il peso, all’aumentare della resistenza, contribuisce a ridurre la velocità.

Possiamo, a questo punto, provare a ipotizzare l’effetto della resistenza dei carichi sulla velocità. Supponiamo che 100 unità equivalgano alla resistenza del velivolo senza carichi esterni e comportino un raddoppio della resistenza. 200 unità la triplicherebbero. E così via. Se la velocità raddoppia la resistenza aumenta di 4 volte, e viceversa. Possiamo dedurne che servirebbero 300 unità per dimezzare la velocità massima. Le tabelle disponibili confermano, però, solo in parte l’ipotesi.

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Di recente il nuovo F-35 è stato confrontato dal punto di vista “velocistico” con i possibili concorrenti. E le sorprese non sono mancate. Il Lightning, nel combattimento reale, col pieno di combustibile, risulta pari o superiore a quasi tutti i caccia presi in considerazione. I benefici del trasporto interno delle armi, già visti su alcuni intercettori del passato, come gli F-106 Delta Dart, spiegano il miracolo.

L’F-35 con 4 AIM-120 è lievemente più veloce di un Su-30MKI  con 8 missili BVR e più veloce dei Typhoon, Gripen C, Rafale ed F-18 equipaggiati con 4 missili a medio raggio, 2 a corto raggio e un serbatoio ausiliario (2 nel caso del Typhoon). 

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E’ facile prevedere  che nel futuro il trasporto nella stiva e, ove non possibile, quello conforme, troveranno sempre maggior spazio nella progettazione dei velivoli da combattimento.

Fonti

“An introduction to aircraft performance” (M. Asselin)

 “External store drag optimization studies at high speeds” (National Aeronautical Laboratory-Bangalore 1977)

Rivista Difesa (aprile 1989)

F-16C/D, F-18E/F, RF-4, F-104S  flight manual

http://www.f-16.net/f-16_forum_viewtopic-t-14939.html

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12 thoughts on “La resistenza aerodinamica dei carichi esterni

  1. Impressionante quanto impegnativi siano i carichi aerodinamici dell’F-104S sotto le ali, 2 missili AIM-7 e piloni fanno circa 32, quando i 4 Sparrow dell’F-4 comportano appena 5,6…

    Idem per i serbatoi: quelli da 650 litri subalari superano la resistenza di quelli da 1.400 del Phantom.

    Le BL-755 hanno una resistenza quasi doppia delle armi da 454 kg Mk 83. Il che mi fa pensare che 4 bombe di questo tipo siano tutto sommato più onerose di 6 Mk 82 (e questo spiega come mai nelle tabelle sul raggio dell’AMX non siano mai nominate, per quel che è rilasciato alla stampa almeno).

    E i punti d’aggancio binati affiancati non sono uno scherzo, e forse spiegano come mai gli AMX spesso vengono caricati con ordigni singoli anziché binati.

  2. Mai sufficientemente rimpianto è l’F-16XL, inspiegabilmente abbandonato negli anni ’80, salvo poi caricare con le gobbe a cammello gli F-16 normali per ospitare serbatoi aggiuntivi conformi (e brutti a vedersi), quando l’F-16 allungato era relativamente stealth e potenzialmente capace di supercruise. Oltre che migliore come raggio d’azione e carico utile. Mah.

  3. E un’altra cosa: esiste un sito che dice che l’F-104, con 4 serbatoi esterni, è capace di andare a mach 2 e a 21.000 metri di quota o giù di lì. Non so se esista una minima possibilità teorica, ma non penso proprio che in pratica un F-104 con 4 serbatoi potrebbe mai arrivare a tali velocità e men che meno, altezze operative, visto che oltretutto a quella quota è necessario spegnere l’A/B se non addirittura il motore stesso, per evitare il surriscaldamento.

    1. Infatti non è possibile. Con 4 serbatoi la velocità massima è ridotta a 1,5 Mach. E il manuale di volo dell’F-104S indica chiaramente la zona di “afterburner blowout” tra 18000 metri a 1 Mach e 22000 metri a 1,8 Mach. La tangenza massima è di meno di 20000 metri a Mach 2. In salita “dinamica” è possibile salire oltre ma non a Mach 2 e comunque senza carichi esterni. E’ vero che due F-104A con motore -19 hanno intercettato un ricognitore U-2 a oltre 21000 metri ma senza carichi e con temperatura esterna molto sotto la media.

      1. E c’é anche da considerare anche che il F-104A seppur con lo stesso motore, è quasi 1.000 kg più leggero dell’F-104S e 500 in meno dell’F-104G, considerando il solo carico interno… eppure quel sito è ben informato su parecchie cose. Mah. Evidentemente le leggende metropolitane ne fanno di vittime….

        1. Se ti può far piacere, il Tornado IDS a bassa quota ha una massima velocità con carichi esterni indicata a circa 0,9 mach (1110 km/h fonte: Aerei da Guerra)

          Lo Spitfire Mk VB, invece, una volta tropicalizzato calava la velocità da 600 a 570 km/h (quindi in realtà era più lento dei Macchi 202 in queste condizioni) e con il serbatoio da 90 galloni calava a 540 km/h (risultati dei test britannici di volo).

          Lo Spit IX, con bomba da 500 lb, perdeva 36 km/h a 4.500 m, scendendo a 583 km/h.

          Il Bf-109E, provato il 4 luglio con una bomba da 500 kg, risultava avere velocità fino a 50 km/h inferiori rispetto al tipo pulito.

          Il Bf 109G-6, invece, aveva un calo, slm, di 26 km/h con 4×50 kg e 33 km/h con 1×250 kg (a 6.200 metri calo fino a 61 km/h con la 250 kg).

          F-190A-4: SLM, -7/11 km/h per 4×50 kg sotto la fusoliera, -13 per quelle subalari: -58 km/h se con due serbatoi e 1×250 km/h; 2×250 kg davano solo 470 km/h slm e 570 max (535-635 km/h senza bombe); con due serbatoi esterni vuoti, 480 km/h, 452 se con i serbatoi pieni.

          G-55S: con siluro, v.max 570 km/h (normale G.55: 620 circa).

  4. Ho elaborato il seguente profilo di volo d’attacco per un Jaguar. E poi quello di un AMX:

    Missione: attacco su obiettivo a 150 km dietro le linee, carico max (15 ton circa, DI attorno a 60):
    -decollo e accelerazione: consumo 100+100 kg.
    -volo crociera 240 km in proprio territorio, mach 0,5 circa (610 km/h) : consumo 1.000 kg, circa 24 minuti.
    -volo attacco 100 km in territorio nemico, mach 0,75 (900-910 km/h): consumo 380 kg. (6+ minuti)
    -volo attacco 50 km in territorio nemico, mach 0,78 (950 km/h): consumo 200 kg (3+ minuti)
    -volo attacco 50 km in territorio nemico, mach 0,83 (1.000 km/h): consumo 450 kg (3 minuti)
    -volo attacco finale 1 minuto sul bersaglio, max A/B (variabile): consumo 250 kg (1 minuto)
    -fuga successiva nel territorio nemico per 160 km a 0,8 mach (960 km/h): consumo circa 550 kg (circa 10 min)
    -volo economico per circa 240 km in proprio territorio: consumo circa 650 kg (circa 22 minuti) = consumo totale 3680 kg resto 520 kg. Con serbatoio sganciato, circa 550-580 kg. Tempo missione teorico: circa 70 minuti al consumo medio di circa 50 kg/min più decollo-accelerazione (x circa 2 minuti) e percorso di oltre 840 km (450 NM).

    AMX: Attacco su obiettivo 400 km dentro le linee, percorso andata 500 km, ritorno 470. Lo-lo-lo con 4 Mk 82S:

    Partenza: 4.400 kg.

    Decollo e accelerazione: 100 kg.
    Consumo per 250 km iniziali: 570 kg.
    Consumo per 400 km nemici: 1000 kg
    Consumo per 100 km nemici: 310 kg
    Attacco e combattimento: 200 kg
    Fuga 100 km iniziali: 280 kg
    Consumo 370 km ulteriori: 850 kg
    Consumo 250 km finali: 545 kg

    Carburante finale: 545 kg ovvero il 12,8% del totale.

    E questo dopo avere percorso circa: 250+400+100+100+370+250 km = 1.470 km. Con carburante sufficiente per altri 250 km

    Domanda: non riesco a reperire il Drag Index delle rotaie di lancio sovra-alari nei manuali di Avialogs.org.

    Domanda bis: non riesco nemmeno ad avere un’idea del raggio d’azione dell’AMX dai manuali di volo e del degrado delle prestazioni dovuto alle coppie di bombe appaiate (purtroppo il manuale italiano non riporta alcun D.I.). Tutto quello che so è che il consumo SLM è di circa 50 kg/min al massimo, ma non ho trovato assolutamente prestazioni sul discorso della velocità e autonomia con carichi pesanti. So solo che la perdita è ‘contenuta’ (grazie, è un aereo subsonico). Conosco i raggi d’azione dichiarati per l’AMX, ma purtroppo non dichiarano le prestazioni e le quote effettive dell’aereo in volo. La velocità ottimale, comunque sia, è di 0,5 mach SLM per la migliore autonomia per cui immagino che volare molto più veloce e carico di armi non sia un buon modo per ottenere la massima velocità.

    Ho anche controllato il manuale dell’F-104 e quel diavolo di aereo arriva a mach 2,2 anche con i missili AIM-7 subalari (ma confermo 1,5 mach per i piloni).

    1. Per quanto riguarda il Jaguar, i piloni sotto le ali hanno un drag di 2 unità. I binari sull’estradosso alare, pur essendo più piccoli, producono una resistenza probabilmente equivalente. Penso che 2 piloni sovralari con 2 AIM-9L, producano anche resistenza per interferenza, e diano un drag complessivo tra 10 e 20 unità.

      Mi sembra che il quantitativo di combustibile del Ghibli sia sovrastimato. 4400 kg equivalgono a quasi 5500 litri ! Se così fosse, l’aereo avrebbe una frazione di carburante elevatissima. In rete si trovano valori tra 2700 e 3500 kg. La resistenza di 2 bombe affiancate, più l’adattatore e il pilone, è oltre il doppio di quella di una singola bomba. Credo che con un carico elevato, a bassissima quota e col motore a massima spinta (il consumo specifico è 0,66) anche il Ghibli abbia un raggio d’azione limitato.

  5. Grazie, articolo molto completo. Mi ha sempre incuriosito la presenza della stiva sul Delta Dart ed evidentemente ne avevo sottovalutata l’utilità. Anche l’F-111 dispone di una piccola stiva. Mi chiedo se fu mai ipotizzato, anche solo a livello di studio o indagine, di integrarne una sui caccia pesanti della generazione successiva, visti gli evidenti vantaggi.

    Che l’XL fosse stealth ho i miei dubbi. Per il resto il competitor F-15E offriva e offre una piattaforma più grande, più versatile, di maggiore potenza ed autonomia. Il tutto mantenendo grosso modo la medesima cellula dell’F-15C. Aereo interessantissimo l’F-16XL, ma per una volta credo che l’USAF abbia fatto la scelta più corretta.

    1. Non che io sappia. Si è preferito il trasporto “conformal”, come sugli F-14 ed F-15. La stiva ha diversi pregi ma su di un caccia crea problemi, principalmente dimensionali, e richiede una progettazione complessa.

      L’F-16XL non era stealth, anche se la sua RCS era inferiore a quella dell’F-16 da cui derivava. Però il montaggio delle armi senza piloni esterni lo rendeva molto meno “visibile” ai radar rispetto all’F-15E. L’USAF ha comunque fatto la scelta giusta. Il peso raddoppiato dell’XL non era compensato da un motore più potente e, pur con prestazioni interessanti, l’aereo non avrebbe potuto competere col rivale.

      1. L’usaf ha fatto la sua scelta giusta, ma i clienti esteri avrebbero sicuramente gradito un f 16 con raggio dazione maggiorato senza dover comprare quel bestione dell f15E. L f16xl portava il carico uguale con il 50% di raggio extra. L unico vero problema e che non ebbero un motore sufficentemente potente per dargli subito le prestazioni supersoniche possibili. Anche cosi, dei 4000 f16 prodotti almeno il 10% dovevano essere xl. E magari anche alcuni f16j79, tutto a beneficio della biodiversita. Invece cosi chi non era soddisfatto dell f16 ha dovuto indebitarsi comprando l Eagle.

        1. L’F-16XL non aveva un motore sufficiente per compensare l’aumento di peso, ma era abbondantemente supersonico. L’F-16 con motore J-79 era un prodotto interessante, ma quelli con motore standard venivano ormai offerti allo stesso prezzo. E’ certo che L’F-16XL avrebbe potuto attirare molti clienti.

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