【簡介:】轉(zhuǎn)
超音速飛機的英文:supersonic aircraft
目前各國正在對一種超音速沖壓噴射發(fā)動機進行試驗,以用于商業(yè)用途。澳洲昆士蘭大學(xué)的特超音速中心將在今年6月底和7月初進行這種
轉(zhuǎn)
超音速飛機的英文:supersonic aircraft
目前各國正在對一種超音速沖壓噴射發(fā)動機進行試驗,以用于商業(yè)用途。澳洲昆士蘭大學(xué)的特超音速中心將在今年6月底和7月初進行這種發(fā)動機的首次試驗,實驗用的發(fā)動機樣機使用高速氣流點燃無污染的氫氣,造價超過100萬澳元。
但專家指出,目前無人駕駛的超音速飛機最大的用途還是在軍事上。
目前的飛行速度紀錄由美國的X-15飛機在1967年10月創(chuàng)下,為6.7馬赫;但X-15以火箭做動力,自身帶有燃料和氧化劑。而X-43A的發(fā)動機屬吸氣型,飛機攜帶氫氣做燃料,從大氣層吸取氧氣混合燃燒。目前最快的吸氣型飛機是美國的SR-71“黑鳥”偵察機。飛行速度大約3.1馬赫。美國還在研制“曙光女神”高速偵察機,其結(jié)構(gòu)不同于現(xiàn)有的飛機和航天器,已多次試飛,速度為4.5至6馬赫。據(jù)稱,它將取代SR-71偵察機,既可實施偵察,也可執(zhí)行攻擊任務(wù)。
法國國家航空航天公司與航空航天研究院,正在研制一種HAHV高空高速無人駕駛偵察機,其速度達6至8馬赫,航程可達2000公里。在30-35公里高度上,它能實行電子情報搜集等多種任務(wù),尤其擅長于偵察視界外敵防空陣地情況。
印度航空開發(fā)署研制的輕型超音速戰(zhàn)斗機今年1月首次試飛成功。
超音速飛機如何產(chǎn)生強大推力
音速:音速約為每秒鐘340米。馬赫:超高速單位,物體運動的速度與音速的比值為馬赫或馬赫數(shù)。亞音速:速度小于1馬赫。超音速:速度在1至5馬赫間。高超音速:速度在5馬赫以上。
高超音速飛機采用的是超音速燃燒沖壓發(fā)動機,它類屬于沖壓發(fā)動機。沖壓發(fā)動機的原理由法國人雷恩?洛蘭于1913年提出,1939年首次被德國用于V-1飛彈上。沖壓發(fā)動機由進氣道、燃燒室、推進噴管三部分組成,它比渦輪噴氣發(fā)動機簡單得多。沖壓是利用迎面氣流進入發(fā)動機后減速、提高靜壓的過程。該過程不需要高速旋轉(zhuǎn)的、復(fù)雜的壓氣機。高速氣流經(jīng)擴張減速,氣壓和溫度升高后,進入燃燒室與燃油混合燃燒,溫度為2000—2200℃,甚至更高,經(jīng)膨脹加速,由噴口高速排出,產(chǎn)生推力。
沖壓噴氣發(fā)動機目前分為亞音速、超音速、超音速燃燒(或高超音速)三類。亞音速沖壓發(fā)動機以航空煤油為燃料,采用擴散形進氣道和收斂形噴管,飛行時增壓比不超過1.89。速度在小于0.5馬赫時一般無法工作。超音速沖壓發(fā)動機采用超音速進氣道,燃燒室入口為亞音速氣流,采用收斂形或收斂擴散形噴管。用航空煤油或烴類作為燃料。推進速度為2至5馬赫,可用于超音速靶機和地對空導(dǎo)彈。超音速燃燒(高超音速)發(fā)動機是一種使用碳氫燃料或液氫燃料新穎的發(fā)動機,空氣在發(fā)動機內(nèi)的流速始終保持為超音速,飛行速度高達5至16馬赫。
超音速飛機與噴氣發(fā)動機的區(qū)別
今天噴氣式飛機使用的最普通的噴氣發(fā)動機是渦扇噴氣發(fā)動機。帶有外涵道的噴氣發(fā)動機的早期設(shè)計出現(xiàn)在20世紀30年代。40和50年代,人們對早期的渦扇發(fā)動機進行了試驗。然而,由于對風扇葉片設(shè)計制造的要求非常高,因此直到60年代,人們才得以制造出符合渦扇發(fā)動機要求的風扇葉片,從而揭開了渦扇發(fā)動機實用化的階段。渦扇噴氣發(fā)動機由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成,發(fā)動機利用氣壓機先對進入發(fā)動機的空氣進行壓縮,壓縮的空氣和燃料混合并被點燃,隨后氣體爆炸推動飛機前進,后面的渦扇和前面的壓縮機處在同一根軸承上。
超音速燃燒發(fā)動機同渦扇噴氣發(fā)動機存在不同。其實,它也有別于火箭發(fā)動機。雖然,多級火箭的速度極高,可達20多馬赫,但是它攜帶著全部的燃料,因而在相同體積的情況下,其有效負載低于安裝有超音速燃燒沖壓發(fā)動機的飛行器。