McDonnell F-101 Voodoo

[sa58]

Matně si vzpomínám na nějaký incident mezi USA a Francií, šlo snad o šmírovaní francouzského atomového programu z území Německa. V hlavní roli snad měl být RF-101.

Nemáte někdo nějaké další informace o této kauze?

[redboy]

Jestli sem to dobře přeložil:
http://www.globalsecurity.org/military/ ... f-101a.htm

In September 1955 McDonnell had informed the Air Force that F-101A production had proceeded much faster than the test program so that the two were out of phase. Contrary to past expectations, it would be impossible to get a 7.33 g F-101 from the production line prior to production of the 116th airframe. The 115 6.33 g airframes built, including those of the aircraft already accepted by the Air Force, could still be brought up to the 7.33 8 load specification of GOR 101, but they would have to be torn down and practically rebuilt. Furthermore, so much redesign work would be necessary that most of the 7.33 g airplane parts would not be interchangeable with the parts of the former 6.33 g aircraft. After investigating every possible modification, including cost and time required, the Air Force decided in June 1956 that it would accept the 6.33 g aircraft. When accepted, this type of aircraft would not be able to engage in aerial maneuvers at a gross weight in excess of 37,000 pounds. The immediate concern, however, was to get an aircraft that would meet even these reduced operational requirements.

Three months after the June decision to accept the 6.33 g aircraft, Headquarters USAF approved designation of the 7.33 g F-101 as the C model series. Except for one aircraft used in development of the F-101's interceptor version, all 6.33 g aircraft received the A suffix assigned to the initial F-101s and to their reconnaissance counterparts.

Starý drak splňoval požadavek na 37000lb (16783kg), což se z počátku bez přestavby nedalo zvednout a USAF kývlo na 6,33 u strojů prvních sérií.

Hmotnosti F-101A:
Prázdná: 24970lb=11326kg
Normální vzletová: 48120lb=21827kg
Bojová: 39495lb=17915kg
Max. Vzletová 50000lb=22680kg

Aniž bych chtěl dělat závěry, tak se mi to jeví, že požadavek byl 7,33G při bojové hmotnosti. Objem vnitřních palivových nádrží je 2341 galonů, tj 8862litrů to je zhruba 6500kg.
Takže hrubý odhad, vyzbrojený a vystrojený letoun tak zhruba s 60% paliva.
Jen úsudek.

[Hans S.]

Takže i já jsem se ptal kolegy/kamaráda leteckého inženýra - ti jsou pro mě takovou záchranou, když často někde něco nevím moc jistě

A je to tak, jak jsme předpokládali. Normy zcela jasně říkají, kolik má letadlo vydržet nad zadávaný požadavek. Čísla berte s rezervou, i kolega je lovil z hloubi paměti. Součástky a součásti letounů se běžně dimenzují na jedenapůl až dvojnásobek požadované hodnoty, ale dle "důležitosti" daného prvku to může být na různých čátech jednoho letounu různé.
Uvedu příklad (který není z praxe): pitotova trubice je pro vlastní let v podstatě nedůležitá součást. Stačí ji tedy předimenzovat třeba 1,4x, zatímco takový hlavní křídelní nosník se letadlu setsakramentsky hodí a je předimenzovaný třeba 1,8x.
Abych uvedl konkrétní a skutečná čísla, se kterými právě letecké konstruktérství (jak civilní, tak i vojenské) počítá.
Předimenzování letadel se provádí přibližně v relaci 1,5 až 2,0 právě především v závislosti na státu (sověti používali nízké součinitele kolem 1,5, Němci a západ všeobecně se blížil, nebo rovnal číslu 2..a dnes se těchto hodnot konstruktéři drží i nadále). To znamená, že pokud bychom vzali hodnotu součinitele 1,8, pak letadlo s požadavkem na 7,33 G inženýři postaví aby vydrželo přetížení 13,2 G. To samozřejmě podávám trochu zjendodušeně, ale myslím, že na tomto místě není třeba zabíhat hlouběji do vědního oboru zvaného letecká konstrukce.
Zároveň je ale důležité si uvědomit, že namáhání konstrukce opakovaným vysokým přetížením značně sníží její životnost a maximální reálná hodnota se tak sníží (proto mají po padesáti letech Blaníky povoleno výrazně nižší přetížení, než v dobách jejich stavby).

Myslím, že jsme tedy tuto otázku již zdárně vyřešili. Velmi odolná kontrukce, která se za WWII mohla rozpadnout okolo 12 G (kterou jsem měl na mysli) vydržela přibližně podobné, nebo lehce nižší, přetížení v porovnání s F-101.
Zároveň díky většímu předimenzování západních konstrukcí může požadavek na 7 G u spojenců znamenat vyšší reálnou hodnotu, než 8 G u Sovětů, což dobře vysvětluje i první Redhoyovu tezi, kterou jsem, neznaje tato fakta, zpochybnil.

Vida, opět jsou mé znalosti o něco komplexnější

PS: velkou výjimku potvrzující pravidlo představovalo létající neětěstí F-111. Jeho konstruktéři se cítili natolik na výši, že bylo předimenzováno ppřibližně pouze 1,1x. Ve vzduchu se pak mohlo snadno proměnit v lego (to není terminus technicus ).

[Foxbat]

Predimenzovanie je patrné aj u vrtuľníkovej techniky, dávno ma zaujalo predimenzovanie AH-64 Apache, rotor a hlavné komponenty, ktoré su namáhané a majú odolať aj priamej strele tak do 20mm + zálohovanie napr. pri výpadku elektroniky chladiacich a mazacích okruhoch, ale to je trošku o inom, najlepší príklad je asi A 10.

[redboy]

Hans ano, rezerva v konstrukci dává životnost a bezpečnost. Na starně druhé rozhodně to není tak, že se konstruktéři rozšoupnou. Šetří každé kilo. F-111 není dobrý příklad, tady to viselo na závěsu křídla a bylo to složitější. Všeobecně je křídlo s měnitelnou geometrií problém, čili nejen F-111.

Rozhodně bych nepaušalizoval tvrzrním: "Zároveň díky většímu předimenzování západních konstrukcí může požadavek na 7 G u spojenců znamenat vyšší reálnou hodnotu, než 8 G u Sovětů, což dobře vysvětluje i první Redhoyovu tezi, kterou jsem, neznaje tato fakta, zpochybnil." Na takovou úvahu by jsi to musel vědět a obávám se, že tyto hodnoty třeba u Su-15 asi nemáme.... Rozhodně to nebude takové jednoduché. Těch faktorů je jistě o hodně víc.

[Hans S.]

Redboy: Mluvím o předimenzování z inženýrského hlediska. Prostě přepravník, který má nosit 10 kg suti se navrhne tak, aby unesl i 15 kg suti. Od toho jsou samozřejmě normy, pokud norma není dodržena, produkt nesmí na trh. Když se tento "15 kg přepravník" dostane na trh, bude mít na sobě samolepku s nápisem "m max=10 kg". Stejně se navrhují mosty, silnice, domy, vlaky, lodě i letadla..všechno.
Tedy ne že by se konstruktéři rozšoupli, nebo nerozšoupli. Když norma říká tohle, tak pokud se konstrukce má udělat správně, pak to prostě určitých hodnot dosáhnout musí - někde třeba ušetřit určitým způsobem lze, ale obecně je třeba normy dodržovat. Pokud to z nějakého důvodu není možné, pak by konstruktér měl vysvětlit zadavateli, že původní požadavek nelze splnit. Což se zřejmě stalo právě u F-101. Může nastat i opačný případ - vznikne určitá rezerva (třeba v maximální vzletové hmotnosti), se kterou lze dále pracovat. Nicméně tohle je spíše na akademickou diskusi na některé z fakult ČVUT.

Paušalizace termínu? Kdybych paušalizoval (což ale nedělám), pak bych jistě nepoužil slovo "může". Slovo může je pevně spjato se slovem nemusí. V případě MiGu-15 a F-101, který jsi uvedl v základním článku, by právě západní normy mohly Voodoo dát větší absolutní pevnost. Ale nemusely. Výhledově mám přislíbené přesnější znění norem různých letectev.

Foxbat: není předimenzování jako předimenzování, viz. první část tohoto mého příspěvku. Já tady teď rozebírám předimenzování vůči násobku přetížení. To, že letadlo má velké křídlo, které zvládne nést i pokud je z části zničené (A-10), by se sice také dalo označit jako předimenzování, ale právě se strukturální pevností to v podstatě nijak nesouvisí.