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1 # 圖咔咔
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2 # 老鷹航空
實現超音速飛行,最為重要的前提條件有兩個:
第一,提供足夠大的推力以克服一瞬間就大幅上漲的激波阻力;
第二,提高機體,尤其是機翼的結構強度和剛度,確保能夠抵抗得住超音速飛行的載荷強度要求,
對於這兩點,航空工程技術領域採取瞭如下的技術措施:
1、放棄了二戰時期螺旋槳活塞式飛機的層流翼型,轉而使用薄翼型,目的是降低阻力,當然這種薄翼型是上個世紀五十年代的空氣動力學認識水平。
2、放棄了直機翼、梯形翼、橢圓形機翼,採用大後掠機翼,這樣有利於推遲激波阻力的發生,為衝刺到超音速提供有力支援。
3、採用面積律機身修型技術,從機頭到機尾各個截面的面積數值變化過渡要平滑,為此,機身與機翼連線處一般採用瘦機身方式,通俗的話說就是“小蠻腰”,這樣能夠降低阻力。
4、提高發動機推力,採用帶加力燃燒室的渦噴發動機,以犧牲過渡消耗燃油方式,瞬間提高發動機推力。
基本上就是上面幾條吧。
好的,關於這個問題就回答到這裡吧。
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3 # 兵戎要志
自從人類突破音障以來,便開始馬不停蹄地朝著越來越高的速度發展。雖然這個趨勢在現代略有放緩,但是天下武功唯快不破,高速仍是大部分武器的護身符之一。人類超音速的歷史可追溯至20世紀30年代,而且超音速的理論描述起來非常簡單。
飛機突破音速的實質是其空速超越了當地音速,而聲音在空氣中的傳播是以壓力波的形式。當飛機接近音速時,飛機自身發出的聲音開始在飛機前方堆疊,因為飛機的速度不斷提高,所以飛機開始不斷追上飛機自身產生的聲音。
這時候飛機機身區域性的氣流開始超音速,產生激波,而飛機自身發出的聲音開始在機頭處堆疊,產生阻力。當飛機正在跨越音速時,飛機撞上了自己發出的聲音,也就是飛機的速度開始超過壓力波在空氣中傳播的速度,堆疊的壓力波形成一道牆,也是俗稱的音障,這時候的阻力是最大的。
當飛機超過音速後,壓力波被甩在了飛機身後,形成這堵牆的壓力波也開始越來越分散,激波阻力隨之下降。這也是為何強調超音速巡航而不是音速巡航的原因:並不是因為單純的快,而是阻力的問題。
當然渦噴或是渦扇發動機的進氣速度不能超越音速,否則會導致發動機工作異常,人們一開始為其加上了馬赫錐,利用超音速自身產生的激波將其減速,而後又發展出了斜坡進氣道與DSI進氣道等。如果是衝壓發動機,則完全不用擔心高速的進氣問題,反而要擔心低速。
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超音速的實現,被許多人認為是人類實現超光速的預兆,也被許多人用於不同領域,比如超音速噴氣戰鬥機。但是,超音速噴氣戰鬥機究竟是如何實現的呢?
當飛機臨近音速時,機身會因周圍氣體的變化而不自覺地出現抖動甚至於嚴重的,會面臨解體。即使以上均可以解決,飛機也會因面臨極大的空氣阻力而不能突破音速,這也是俗稱的音障。
想實現超音速飛行,最重要的,也就是發動機,這其實是所有飛機的核心。沒有一個強大穩定的發動機,是不可能有動力突破接近音速時的強大阻力的,也難以將速度提升到音速。噴氣式戰鬥機作為新時代的新秀,在這一點是自然不會吃虧的。不過,上世紀,許多活塞式戰鬥機就因這個原因在接近音速時出了事故。
除去動力因素,飛機的外觀設計以及材料也很重要。噴氣式戰鬥機的外觀是針對高壓高阻力設計的,能夠在面臨迎面而來的空氣阻力時最大程度地減小帶來的阻力。其機翼也是設計為後傾的,因為人們在實踐中發現三角式後傾的發動機能夠減小阻力,提高飛行速度。其機身也是採用特製合金製成的,能夠在高壓之中保護飛機不受侵害。
超音速不僅僅用於戰鬥機,目前還正在研究用於列車等裝備。它的出現,將大大減小天氣,石油等傳統外在限制因素,同時使得我們的更快捷。