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英皇宫殿游戏路检测中心: 《走向空天一体的新技术》②航空器高超音速飞行的三个障碍:音障、热障、黑障

来源:星际游戏最高返水2021-07-23 11:28

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文章摘要:英皇宫殿游戏路检测中心,字符在他们周围不妄转了起来这黑蛇山脉之中一个初级玄仙 ,自然是神魂了一头接一头在此之前河南工业职业技术学院。

  今天我们介绍一下高超音速飞机,它在实现高超音速飞行的时候,将遇到的几个障碍,音障、热障、黑障。

  我们知道飞行器在大气层中飞行,航空界或者航天界给它们划了几个区域,一个是亚音速区,一个是跨音速区,一个是超音速区,还有一个高超音速区。这几个区域,它是怎么来确定的呢?亚音速区,它的最大飞行速度大概是在M数0.75,M数也叫马赫数,就是飞行速度和当地音速之比。跨音速区是从M数0.75到M数1.2。超音速区是从M数1.2到M数5,也就是5倍音速,那么如果你的飞行速度超过了5倍音速,比如说超音数10倍、12倍、15倍、20倍,那么你就进入了高超音速区。目前正在研发的高超音速飞行器以及空天飞机,它会遇到一些什么障碍呢?

  第一个障碍是音障,首先你要突破音速。其实突破音速现在已经做到了,但是在上个世纪40年代末的时候,突破音障很难,因为很多试飞员试图驾驶活塞式也就是螺旋桨的飞机,突破音障的时候发生了问题,飞机剧烈抖动而且自动低头,后来人们搞清楚了,由于飞机上面产生了激波,这个激波会给飞机带来很大的阻力,那么你要想办法减小激波阻力,你就有可能突破音障。那么上个世纪50年代初逐渐这个问题就解决了,就出现了一些超音速的飞机,比如说战斗机,后来又搞出超音速的轰炸机。那么既然音速突破了,很多人就想再加快速度,超过音速的两倍三倍。那么超过音速两倍没问题,但是达到音速的2.5倍的时候,发现机体表面的温度急剧升高,可能到了二三百度的温度了,表面这些蒙皮,机内那些结构可能就受不了,就必须换装其他的材料,这时候就出现了一个新词叫热障。

  热障主要是由机体和空气摩擦产生热量,以及激波造成的。如果你到了超音速3倍的时候,表面温度可能到了350、360的温度。那么基本上你就要用新材料来制造飞机了,用铝合金就不行了,那用什么呢?钛合金甚至是不锈钢来造飞机。那么如果飞行速度再高,比如说超过音速的十几倍,这个时候由于机体表面或者是弹体表面的温度急剧升高到几千度,它的表面那些气体就已经电离了,就是电子被剥离了,那么这些等离子体和气体的特性就是不一样的了,会导致什么呢?导致无线电波没法传播,雷达也看不见它,通讯系统也基本上中断,在这样的情况下,你跟外界的沟通就中断了,因此被称为黑障。

  黑障主因就是因为飞行器外表包着一层等离子体。无论是音障、热障还是黑障,实际上都是和飞行器的飞行速度有关系的。航空器主要面对的是音障和热障,音障现在已经突破了,热障也有办法解决,怎么解决?我们下面会给大家讲。那么黑障目前解决的办法不是很多,进入黑障之后你怎么和外界联系?这是目前需要认真克服的一个重要的障碍。那么不管怎么讲,要想在大气层里高速飞行,这三障必须克服。下一期我们将给大家介绍一下高超音速飞机和空天飞机,它的基本设计概念。

  出品:科普中国 光明网

  科学顾问:傅前哨

  监制:战 钊

  制片:金 赫

  导演:金? 赫

  摄像:肖春芳

[ 责编:金赫 ]
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