Supercruise: como os jatos de combate podem sustentar voos supersônicos sem pós-combustão

Supercruise é a façanha única de voar em velocidade supersônica usando apenas a potência bruta do motor e não acionando o impulso de um estágio de pós-combustão. Isto é especial e altamente valioso porque a capacidade de voar a uma velocidade tão elevada sem o pós-combustor significa que a aeronave pode queimar significativamente menos combustível e manter essa velocidade por tempos muito maiores.

Isto permite que os principais lutadores do mundo façam coisas incríveis, sendo esses lutadores: o

e o Eurofighter

. Vamos nos concentrar em como o F-22 Raptor proporciona esse incrível feito de velocidade através da incrível engenharia em cada detalhe de seu design.

Masterclass técnica

O supercruising só é possível com uma combinação de incrível potência do motor e aerodinâmica excepcionalmente bem projetada. O motor Pratt & Whitney F119 é o coração do F-22 Raptor, cuspidor de fogo e vetorização de empuxo. O design do motor F119 apresenta um estágio central que otimiza o fluxo de ar e reduz o arrasto, otimizando a eficiência na velocidade do ar em relação à máquina um.

Foto: Força Aérea dos EUA

Recursos de fuselagem e fuselagem, como formas de superfície altamente refinadas e otimizadas, compartimentos internos de armas e construção composta, trabalham juntos para formar o pacote aerodinâmico necessário para velocidades extremas. Para lidar com toda essa potência de maneira correta e eficiente, o F-22 possui alguns dos aviônicos mais avançados do mundo. Não se limitando apenas aos sistemas de informação do piloto e ao controle dos movimentos da superfície, mas também ao software de controle do motor que monitora e manipula constantemente o desempenho dos enormes turbofans com vetor de empuxo enquanto eles giram e queimam.

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Forças Aéreas e Espaciaisrelataram que o novo software visa prolongar a vida útil e melhorar o desempenho dos motores F-22, garantindo capacidades sustentadas de supercruzeiro. Os esforços de melhoria contínua da Pratt & Whitney avançaram ao ponto de incluir algoritmos de manutenção preditiva para manter a eficiência do motor durante períodos prolongados de voo em alta velocidade.

Supercruzeiro em ação

Supercruise é uma grande vantagem operacional para qualquer unidade aérea. Além das óbvias vantagens táticas de velocidade e manobrabilidade que o Raptor traz para o combate, ele também pode se deslocar por grandes distâncias em tempos recordes – e faz isso enquanto é invisível ao radar. Outra vantagem é o lançamento e trânsito do campo de origem para a linha de frente sem usar pós-combustão, mas ainda viajando em velocidade supersônica, o que significa que o F-22 pode chegar lá mais rápido e permanecer lá por mais tempo do que praticamente qualquer outro caça a jato.

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A relativa economia de seu consumo de combustível, pelo que é, significa que o Raptor pode permanecer na estação por longos períodos, em qualquer área do espaço de batalha, para fornecer vigilância, escolta, vigilância ou negação de área.Tarefa e Objetivoafirma que o F-22 Raptor é considerado o melhor caça ar-ar do mundo, em grande parte devido à sua capacidade de supercruzeiro e supermanobrabilidade. Combinar esses recursos incríveis com armamento furtivo e além do horizonte é uma combinação extremamente letal.

O Supercruise também aumenta a flexibilidade tática de uma aeronave, permitindo mudanças rápidas de velocidade sem a assinatura térmica e acústica do pós-combustor. Alternar entre velocidades subsônicas e supersônicas proporciona aos pilotos mais opções durante a missão e permite-lhes explorar o elemento surpresa para manter a iniciativa.

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O alcance estendido proporcionado pela capacidade de supercruzeiro também reduz a carga logística, minimizando a necessidade de paradas para reabastecimento. Isto é particularmente valioso em áreas contestadas ou remotas onde as infra-estruturas de reabastecimento podem estar ausentes, limitadas ou vulneráveis.

F-22 Raptor, um estudo de caso

O F-22 Raptor é o melhor exemplo no mundo de tecnologia de supercruzeiro bem-sucedida, em grande parte porque foi construído como uma colaboração entre

Veja também:Boom Supersonic solicita permissão especial para operar o demonstrador XB-1 em velocidades supersônicas

, Lockheed Martin, General Dynamics e

. Embora existam outras plataformas e outras estejam surgindo, o F-22 continua sendo uma maravilha da engenharia:

Foto: Defense.org

• Comprimento:18,92 m (62 pés e 1 pol.)
• Envergadura:13,56 m (44 pés e 6 pol.)
• Altura:5,09 m (16 pés e 8 pol.)
• Velocidade máxima:Mach 2,25+ (1.500+ mph, 2.414+ km/h)
• Faixa:Balsa de mais de 1.850 milhas (2.960 km) com dois tanques externos
• Teto de serviço:Mais de 50.000 pés (15.000 m)
• Impulso:35.000 lbf (155,9 kN) por motor

O design do Raptor não se concentra apenas em um perfil furtivo que minimiza sua seção transversal de radar (RCS), mas também otimiza sua agilidade e velocidade. Os compartimentos internos de armas do F-22 reduzem o arrasto, bem como a assinatura do radar; os bicos do motor com vetorização de empuxo melhoram a manobrabilidade ao limite extremo. O F-22 é o auge do design de caça, tornando-o a força dominante definitiva, a última palavra em superioridade aérea.

Foto: Força Aérea dos EUA

Como as coisas funcionamexplica que a capacidade de supercruzeiro do F-22 lhe dá uma vantagem distinta sobre outros caças que dependem de pós-combustores para velocidades supersônicas, o que só é possível graças ao seu incrível sistema de propulsão.” O F119 é o antepassado do motor F135 do F-35, mas ainda reina supremo sobre o seu sucessor em termos de desempenho e recursos furtivos.

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Seu ventilador de pás integrais de três estágios é alimentado por uma turbina de baixa pressão de estágio único. O núcleo contra-rotativo do motor possui um compressor de seis estágios aerodinamicamente eficiente, acionado por uma turbina de alta pressão de estágio único, com as mais recentes lâminas de superliga de cristal único e tecnologias avançadas de resfriamento. O compressor de alta pressão robusto, porém compacto, apresenta a mais avançada aerodinâmica de aerofólio e discos de rotor com pás integradas para durabilidade garantida.

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