快好知 kuaihz

什么是高超音速飞行?

我们在许多科幻大片中可以看到高超音速飞行器,比较经典的要数《绝密飞行》中的隐身战斗机,在《星际穿越》中,马修·麦康纳所乘坐的飞船则是更高端的高超飞行器,具备单级入轨的能力,还能实现行星际航行。

  人类在探索突破音障的过程中,虽然出现了许多奇闻趣事,让我们认识到汽车和人体超高空跳伞也能够实现超音速,但随着速度进一步提升,航空器的优势就显现出来了,这就是高超音速飞行。事实上,我们在许多科幻大片中可以看到高超音速飞行器,比较经典的要数《绝密飞行》中的隐身战斗机,这是一种装备了高超音速发动机与前掠翼技术的飞行器,能以4~5倍的音速飞行,影片中的无人版EDI战斗机还拥有人工智能。此外,在《星际穿越》中,马修·麦康纳所乘坐的飞船则是更高端的高超飞行器,具备单级入轨的能力,还能实现行星际航行。

《绝密飞行》中的隐身战机,使用了高超音速发动机与前掠翼技术,飞行速度可达到4至5倍音速

  顾名思义,高超音速即飞行速度比传统的超音速飞行要快,根据美国空军对高超飞行的定义,飞行速度要在5倍音速以上。如果从吸气式发动机工作的角度看,马赫数增加的同时也会导致内部流场环境出现巨大的变化,尤其是当飞行器的飞行速度突破3倍音速以上时,高超流动将变得更加明显。

  同时,我们还可以从“高”这个字看高超飞行,除了飞行速度有了质的飞跃之外,飞行器还要承受更高的温度,比如前鼻锥、机翼前缘等位置的温度可达到数百摄氏度,如果飞行速度进一步提升到10倍音速,表面温度可达到1000摄氏度以上。因此,高超音速飞行不仅具有速度快的特点,热效应也很高,代表了更高的技术水准。

北美航空制造了第一架高超飞行器X-15

  虽然科幻大片为我们呈现了高超音速飞行的精彩画面,但现实是残酷的。从1954年,第一架高超飞行器X-15问世以来,我们似乎在这个领域进步的幅度并不大,更不用说将高超音速技术大规模应用到民用领域,尤其是在大气层内吸气式发动机的研制上仍然处于试验阶段。美国宇航局通过X-43平台在2004年取得了6.8马赫和9.68马赫的速度记录,创造了世界上飞得最快的冲压动力。另外,美国国防部高级研究计划局也与美国空军正联合发展20倍音速的可重复使用高超飞行器,构成5倍音速、10倍音速与20倍音速三个档次的吸气式动力体系,未来甚至可以实现载人飞行。

本站资源来自互联网,仅供学习,如有侵权,请通知删除,敬请谅解!
搜索建议:什么是高超音速飞行?  高超  高超词条  音速  音速词条  飞行  飞行词条  什么  什么词条  
政治

 隼眼——F-16前视红外系统的发...

引言  军用航空领域目睹了红外(IR)技术的某些最重大的进展。军机飞行员现在已能借助于红外成像设备来减轻在微光及夜间状况下飞行的某些风险。该项技术是基于测量一个...(展开)

政治

 美军作战思想

(一).空军作战思想与作战原则  一、空军作战思想    美空军强调制空制无制电磁权的重要作用,要求运用集中控...(展开)