超音速飛機用什麼來探路,超音速飛機是怎麼發明出來的?

時間 2021-09-13 16:56:19

1樓:匿名使用者

超音速飛機也是使用磁波來探路,畢竟電磁波的速度是光速,完全可以趕得上超音速飛機的速度。

2樓:828如履薄冰

一樣的用雷達,所有的都是雷達。

3樓:秋波查理斯

超音速飛機是指飛機速度能超過音速的飛機,2023年人類首次突破了音障。超音速飛機按照功能分為超音速戰鬥機、超音速轟炸機、超音速運輸機、超音速客機、超音速偵察機、超音速教練機。超音速是指速度必須在1至5馬赫間,馬赫是表示速度的量詞。

馬赫數小於1者為亞音速,馬赫數大於5左右為超高音速;高超音速戰鬥機突破音障瞬間度必須在5馬赫以上。那麼?人類是如何做到讓飛機超音速飛行的呢?

依靠衝壓噴氣發動機,高速氣流經擴張減速,氣壓和溫度升高後,進入燃燒室與燃油混合燃燒,溫度為2000—2200℃,甚至更高,經膨脹加速,由噴口高速排出,產生巨大推力,使飛機瞬間就能擁有超強動力推進,這樣就產生了超音速飛機。超音速燃燒發動機是一種使用碳氫燃料新穎的發動機,空氣在發動機內的流速始終保持為超音速,能讓飛行速度提高達5馬赫以上。

4樓:執燈一盞問滄桑

超音速飛機是指飛機速度能超過音速的飛機。2023年10月14日,美國空軍上尉查爾斯·耶格駕駛x—1在12800米的高空飛行速度達到1278公里/小時,m=1.1015,人類首次突破了音障。

超音速飛機按照功能分為超音速戰鬥機、超音速轟炸機、超音速運輸機、超音速客機、超音速偵察機、超音速教練機。民用超音速客機的代表是英法聯合研製的協和超音速飛機以及蘇聯的圖-144,美國即將服役的boom客機。

中文名超音速飛機

外文名supersonic aircraft

首架客機

法國協和超音速飛機

首航時間

2023年10月14日

中國自主研發

獵鷹03

強大推力的產生

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。亞音速:速度小於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。[1]

超音速戰鬥機突破音障瞬間

高超音速飛機採用的是超音速燃燒衝壓發動機,它類屬於衝壓發動機。衝壓發動機的原理由法國人雷恩洛蘭於2023年提出。衝壓發動機由進氣道、燃燒室、推進噴管三部分組成,它比渦輪噴氣發動機簡單得多。

衝壓是利用迎面氣流進入發動機後減速、提高靜壓的過程。該過程不需要高速旋轉的、複雜的壓氣機。高速氣流經擴張減速,氣壓和溫度升高後,進入燃燒室與燃油混合燃燒,溫度為2000—2200℃,甚至更高,經膨脹加速,由噴口高速排出,產生推力。

衝壓噴氣發動機目前分為亞音速、超音速、超音速燃燒(或高超音速)三類。亞音速衝壓發動機以航空煤油為燃料,採用擴散形進氣道和收斂形噴管,飛行時增壓比不超過1.89。

速度在小於0.5馬赫時一般無法工作。超音速衝壓發動機採用超音速進氣道,燃燒室入口為亞音速氣流,採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,可用於超音速靶機和地對空導彈。超音速燃燒(高超音速)發動機是一種使用碳氫燃料或液氫燃料新穎的發動機,空氣在發動機內的流速始終保持為超音速,飛行速度高達5至16馬赫。

5樓:廣初蘭

用燈的它是用一種燈來探路的,這個的話最好。

6樓:憶往ew昔日

把這個真的超宇超音速飛機用什麼來探路了肯定用一些他特殊的技術

7樓:介延

超音速飛機用的是什麼探路?可能是根據聲速吧!

超音速飛機是怎麼發明出來的?

8樓:北京創典文化

20世紀40年代中期,飛機的動力裝置從活塞式發動機向噴氣式發動機發展,飛機結構設計得到重大改進。這些,使航空領域產生了一次重大的突破——飛機飛行速度超過音速。

飛機在第二次世界大戰的戰場上,起著舉足輕重的作用,而速度的大小,又直接影響了飛機的戰鬥能力。當時的戰鬥機,最大時速在700千米左右。這個速度已經接近活塞式飛機飛行速度的極限。

例如美國的p-51d「野馬」式戰鬥機,最大速度每小時765千米,大概是用螺旋槳推進的活塞式戰鬥機中飛得最快的了。必須增加發動機推力才能進一步提高飛行速度,但是活塞式發動機已經無能為力。

二戰末期,德國研製成功me-262和me-163新型戰鬥機,投入了蘇德戰場作戰。這兩種都是當時一般人從未見過的噴氣式戰鬥機,前者裝有2臺渦輪噴氣發動機,最大速度870千米/時,是世界上第一種實戰噴氣式戰鬥機。後者裝有1臺液體燃料火箭發動機,最大速度933千米/時。

緊接著前蘇聯的米高揚設計局很快研製出了伊-250試驗型高速戰鬥機。它採用複合動力裝置,由一臺活塞式發動機和一臺衝壓噴氣發動機組成。在高度7000米時,可使飛行速度達到825千米/時。

2023年3月3日,試飛員a.n.傑耶夫駕駛伊-250完成了首飛。隨後,伊-250很快進行了小批量生產。

同樣的複合動力裝置也裝在了蘇霍伊設計局研製出的蘇-3試驗型截擊機上,2023年4月又出現了蘇-5,速度達到800千米/時。另一種型號蘇-7,除活塞式發動機,還加裝了液體火箭加速器,可在短時間提高飛行速度。拉沃奇金和雅科夫列夫設計的戰鬥機,也安裝了液體火箭加速器。

但是,用液體火箭加速器來提高飛行速度的辦法並不可靠,其燃料和氧化劑僅夠使用幾分鐘,而且具有腐蝕性的硝酸氧化劑,使用起來也十分麻煩,甚至會發生發動機**事故。在這種情況下,前蘇聯航空界中止了液體火箭加速器在飛機上的使用,全力發展渦輪噴氣發動機。

飛機速度的提高依然困難重重。最大的攔路虎便是「音障」問題。所謂音障,是在飛機的速度接近音速時開始產生的,這時飛機受到空氣阻力急劇增加,飛機操縱上會產生奇特的反應,嚴重的還將導致機毀人亡。

渦輪噴氣發動機的研製成功,衝破了活塞式發動機和螺旋槳給飛機速度帶來的限制,但卻過不了「音障」這一關。

奧地利物理學家伊·馬赫曾在19世紀末期進行過槍彈彈丸的超音速實驗,最早發現了擾動源在於超音速氣流中產生的波陣面,即馬赫波的存在。他還將飛行速度與當地音速的比值定為馬赫數,簡稱m數。m小於1,表示飛行速度小於音速,是亞音速飛行;m數等於1,表示飛行速度與音速相等;m數大於1,表示飛行速度大於音速,是超音速飛行。

聲音在空氣中傳播的速度,受空氣溫度的影響,數值是有變化的。飛行高度不同,大氣溫度會隨著高度而變化,因此音速也不同。在標準大氣壓情況下,海平面音速為每小時1227.6千米,在11000米的高空,是每小時1065·6千米,於是科學家採用了馬赫數來表達飛行速度接近或超過當地音速的程度。

各種形狀的飛行物體,在速度接近或超過音速時,受力情況怎樣?眾多的空氣動力學家和飛行設計師們集中力量攻克了這個課題。

我國著名空氣動力學家、中國科學院院士、北京航空航天大學名譽校長沈元教授,當時在探索從亞音速到超音速的道路上,做出過突出的貢獻。

2023年夏天,沈元以博士**《大馬赫數下繞圓柱的可壓縮流動的理論**》通過了答辯,在倫敦大學接受了博士學位。他的**用速度圖法,證實了高亞音速流動下,圓柱體附近極限線的存在。他從理論上和計算結果上,證實了高亞音速流動下,圓柱體表面附近可能會出現正常流動的區域性超音速區。

這就意味著,只有在氣流馬赫數增加到一定數值時,圓柱體表面某處的流線,才開始出現來回折轉的尖點,這時正常流動就不復存在。這一研究結果顯示了在繞物體流動(如機翼)的高亞音速氣流中,如馬赫數不超過某一定值,就可能保持無激波的、含有區域性超音速區的跨音速流動。它針對當時高速飛行接近音速時產生激波的問題,從理論上揭示出無激波跨音速繞流的可能性。

沈元的這項研究,第一次從理論計算上,得出高亞音速繞圓柱體流動的流線圖,得出它的速度分佈,以及在某一臨界馬赫數以下,流動可以加速到超音速而不致發生激波的可能性。通過這方面的研究,可以掌握高速氣流的規律,瞭解飛機機體、機翼形狀和產生激波阻力之間的關係,探索是否可能讓飛機在無激波的情況下接近音速,從而為設計新型高速飛機奠定理論基礎。這是一項首創性的成果,對當時航空科學在高亞音速和跨音速領域內的發展,起到了一定的推動作用。

面對重重困難,科學家們進行了無數次的研討和實驗。結果發現,超音速飛機的機體結構同亞音速飛機大有不同:機翼必須薄得多;關鍵因素是厚弦比,即機翼厚度與翼弦(機翼前緣至後緣的距離)的比率。

對超音速飛機來說,厚弦比就很難超過5%,即機翼厚度只有翼弦的1/20或更小,機翼的最大厚度可能只有十幾釐米。而亞音速的活塞式飛機的厚弦比大概是17%。

超音速飛機的設計師必須設計出新型機翼。這種機翼的翼展(即機翼兩端的距離)不能太大,而是趨向於較寬、較短,翼弦增大。設計師們想出的辦法之一,是把超音速機翼做得又薄又短,可以不用後掠角。

另一個辦法是將機翼做成三角形,前緣的後掠角較大,翼根很長,從機頭到機尾同機身相接。

美國對超音速飛機的研究,集中在貝爾x-1型「空中火箭」式超音速火箭動力研究機上。x-1飛機的翼型很薄,沒有後掠角。它的動力採用液體火箭發動機。

由於飛機上所能攜帶的火箭燃料數量有限,火箭發動機工作的時間很短,因此不能用x-1飛機自己的動力從跑道上起飛,而需要把它掛在一架b-29型「超級堡壘」重轟炸機的機身下,飛到高空後,再把x-1飛機投放下去。x-1飛機離開轟炸機後,在滑翔飛行中,再開動自己的火箭發動機加速飛行。

2023年12月9日,x-1飛機第一次在空中開動其火箭動力試飛。

2023年10月14日,美國空軍的試飛員查爾斯·耶格爾上尉駕駛x-1飛機完**類航空史上這項創舉,耶格爾從而成為世界上第一個飛得比聲音更快的人。耶格爾駕駛x-1飛機在12800米的高空,使飛行速度達到1078千米/時,相當於m1.015。

在人類首次突破「音障」之後,研製超音速飛機的進展就加快了。以美國和前蘇聯為代表,各國在競創速度記錄方面了競爭。

歷史在發展,社會在前進。隨著世界大戰的結束和國際關係的緩和,超音速飛行技術也越來越多地應用於各種非軍事性其他方面,如英、法聯合研製的「協和」式超音速旅客機,就已經在飛越大西洋的航線上營運了十幾年,能以最大巡航速度m2.04飛行。

前蘇聯也研製生產了超音速旅客機,但由於技術問題,只在航線上飛行了一段時間,便從客運市場上退出。美國、前蘇聯還曾經分別研製出超音速的轟炸機。2023年10月15日,英國設計師研製的超音速汽車,首次實現了陸地行車超過音速的創舉。

展望未來,超音速飛機將載著人類,以超音的速度,飛向和平的彼岸和幸福的明天。

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