世界上首款两倍亚音速战斗机机,对此你的观点是什么

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飞机超10倍音速 脉冲爆震发动机什么鬼?
最近,俄罗斯在世界上最先成功完成新一代采用生态环保液体燃料的脉冲爆震航天测试。未来,如果脉冲爆震发动机得以实用化,理论上讲,可以让飞机的最大速度达到10倍音速。什么是脉冲爆震发动机?脉冲爆震发动机是一种新概念发动机,在燃烧室内直接利用爆震燃烧产生的爆震波来压缩气体,进而产生动力。这种革命性的发动机,原理与常见的火箭发动机或航空喷气发动机都截然不同。与传统发动机相比,脉冲爆震发动机省去了压气机、涡轮机等部件,具有结构简单、推重比高、成本低廉等特点。据称,未来无论是火箭、导弹,还是空天飞机都可以使用脉冲爆震发动机,它被认为是21世纪最有潜力的空天动力项目。 俄塔社称,俄罗斯前景研究基金会26日宣布了新概念发动机测试成功的消息。该试验由俄液体脉冲爆震发动机专业实验室、俄科学院新西伯利亚拉夫连季耶夫流体动力学研究所及莫斯科航空学院等科研巨头共同完成。据介绍,俄罗斯前景基金会的来头也不小,它成立于2012年,是目前俄唯一专门从事国防前沿技术研究的科研组织机构。 报道说,俄罗斯科学家们在7-8月对这种新型发动机成功进行了多次试验,测试使用的燃料为液氧和煤油。该项目领导人鲍雷斯?萨托夫斯基表示,试验中成功地产生了不同能量的爆震波,并平衡了振动和冲击负荷。实验研究已清楚地证实这种新型发动机技术上的可行性。现在俄方关于数据研究和模拟阶段的任务已经结束,工作重心转到点火试验阶段。燃料利用效率提高一倍俄罗斯媒体欢呼,这次试验成功是航天史上的“划时代事件”。许多国家在积极推进脉冲爆震航天发动机的研发,但都没有成功。据称,1940年苏联科学家亚科夫?泽利多维奇首次提出可以使用爆震燃烧能量的可能性理论,而德国人随后对间歇爆震的应用进行了早期研究。上世纪50-60年代是脉冲爆震发动机的启蒙期,苏联和美国等对这种发动机的研究工作一直延续到今天,但也没有真正能将其应用到航天器中。 中国航空专家王亚男告诉记者,脉冲爆震发动机自从提出设想以来,一直称得上是航天界的“梦幻动力”。传统的火箭发动机在原理上属于“定容燃烧”,虽然在技术上不断改进,但始终没有出现原理上的突破,很多方面的潜力已经挖掘殆尽。而脉冲爆震发动机属于理论燃烧效率最高的“定压燃烧”,从热力学角度来看是最划算的燃料消耗方式,燃料的利用效率比火箭发动机提高一倍。此外,脉冲爆震发动机没有容易损坏的旋转部件,因此结构更简单、维护更容易。 王亚男说,如果脉冲爆震发动机得以实用化,将给航空和航天领域带来革命性的变化。这种发动机不仅适用于航天领域,也能装载在飞机上。理论上讲,它可以让飞机的最大速度达到10倍音速。脉冲爆震发动机的燃烧效率高,让它非常适合作为巡逻机、无人侦察机等长航时飞行器的动力;而五角大楼则看上它的高速性能,设想基于这种发动机研制出高超音速武器。实用之路仍然漫长不过脉冲爆震发动机的基本原理虽然清楚了,但真正要让它实现起来却是难上加难。王亚男说,由于爆震燃烧时会产生强烈的震动和巨大的噪音,这些问题不解决,脉冲爆震发动机就很难用于载人商业飞行或需要稳定运行的军用飞行器。另外,目前各国对这种革命性发动机的研究仍处于早期阶段,对于发动机燃烧室的形状、喷嘴的设计等还在摸索阶段。尽管如此,俄前景研究基金会仍表示,这一技术突破表明俄罗斯毫无疑问是世界发动机研制和生产的领导者。俄“动力”机械科研生产联合体总工程师弗拉基米尔?奇瓦诺夫自豪地说:“这些测试的成功对于俄火箭发动机超前发展的意义非常重大。我们为这个结果奋斗了多年。我们对此表示满意,未来就需要这种类型的发动机。”俄科学观察家亚历山大?加尔金表示,这是俄罗斯火箭航天领域的一个重大成就,将进一步促进俄罗斯航天领域的发展,奠定俄未来在航天发动机领域的领先地位。● &相关阅读:注:本文内容转载自其它媒体,转载请尊重版权保留出处,一切法律责任自负。卡车之家登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述,也不代表本网对其真实性负责。您若对该稿件内容有任何疑问或质疑,请即与卡车之家联系,本网将迅速给您回应并做处理。 文章标签:
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论坛热帖排行世界首款两倍音速战斗机,设计独特号称“人操火箭”-百家号
摘要:百系列战斗机是美国一系列编号过百的战斗机的统称(F-111战斗轰炸机和F-117隐身战斗机除外),F-104“星式战斗机”则是其中当之无愧的明星。F-104是洛克希德公司为截击和空战研制的制空战斗机,
百系列战斗机是美国一系列编号过百的战斗机的统称(F-111战斗轰炸机和F-117隐身战斗机除外),F-104“星式战斗机”则是其中当之无愧的明星。F-104是洛克希德公司为截击和空战研制的制空战斗机,由天才设计师凯利.约翰逊设计。它是世界上第一架拥有两倍音速的战机,在上世纪60年代长期保持爬升和升限记录。该机尤其强调高速飞行性能,能轻松飞到2马赫,F-104A能达到2260公里/小时的极速和27810米的最大高度。图为传奇试飞员耶格尔在NF-104的驾驶舱内独特的外形加上非同寻常的爬升率,F-104又被人们戏称为“人操火箭”。该机累计生产2580架,广泛出口到中国台湾、西德、日本、意大利等国家和地区。与出口数量一样居高不下的是它的事故率,该机因此获得“寡妇制造者”的名头。图为F-104G所用的J79发动机。F-104设计的重点在于高空高速性能和大爬升率,为此牺牲了续航能力和盘旋性能。它采用的J79发动机是通用电气为美国空军研制的单转子轴流加力式涡轮喷气发动机,是世界上第一台可用于两倍声速飞行的航空发动机。F-104的整个机翼是由实心钢板铣削而成的,机翼轻簿而具备足够的结构强度。为了减低超音速阻力,机翼的相对厚度很小,轻薄而坚固的机翼甚至可以切割纸张!它那细长的机身设计同样是为了减小跨音速阻力,并且具备符合跨音速面积率的蜂腰设计。图为F-104“星式战斗机”的驾驶舱总的来看,F-104的设计特点就是:高翼载、高推重比,特别强调速度、升限、加速和爬升能力。其减阻手段简直发挥到了极致。随着航电水平的提高和用途的改变,F-104的座舱仪表板布局也有了一定的变化。图为西德空军在机上加装的“火神”机炮F-104虽然广泛生产,装备美军使用的却只有300来架。西德空军为了对抗来自华约的威胁,曾大量购入这种飞机。由于美国对台军售,中国台湾总共接收247架各型F-104。可惜这些飞机安全记录差的太离谱。在日全面除役前至少有114架失事,66名飞行员因此丧生......共5722个阅读者,13条回复 |
发表时间: 11:13
解读破纪录的美国高超音速飞机:X-43A &&
shuif 发表在
华声论坛 .cn/forum-24-1.html
  小知识
  音速:音速约为每秒钟340米。马赫:超高速单位,
  物体运动的速度与音速的比值为马赫或马赫数。亚音速:速度小于1马赫。超音速:速度在1至5马赫间。高超音速:速度在5马赫以上。   
  高超音速飞机怎样试飞?
  3月27日,太平洋标准时间中午12时40分,一架B-52轰炸机携带“包裹”着X-43A试验机的“飞马”火箭离开地面。经过1个多小时的飞行,于下午2时在离太平洋海面大约12000米的高空投下了“飞马”火箭,这个高度为“飞马”火箭的正常发射高度,有助于减少火箭控制表面承受的大气载荷。随即,火箭点火爬升到大约28500米的高空。这时,X-43A从火箭中分离出来,依靠自身的超音速燃烧冲压发动机工作了大约10秒钟,最高时速达到8000公里,相当于7马赫。这一速度远远超过了美国高空侦察机“SR-71”(俗称“黑鸟”)于1964年创下的3.2马赫的纪录,同时也超过了美国航空航天局采用火箭助推的X-15试验机的最高速度6.7马赫。此后,发动机停止工作,X-43A在空中自由滑行约6分钟后,按预定计划坠入加利福尼亚州附近的太平洋海域。
  高超音速飞机什么样?
  1994年11月,鉴于经费紧张,美国政府取消了航空航天局耗资庞大的国家天空飞机计划,研制中的X-30试验机被迫下马。顺应航空航天局新提出的“更好、更快、更廉价”的航空航天战略,Hyper-X计划项目孕育而生,它研究的核心内容为X-43试验飞机。
  “Hyper”代表“高超音速”;“X”代表“试验”。“Hyper-X”表示的是“高超音速试验”,
  而“X-43”表示的是美国航空航天局第43种试验飞机。X-43有3种型号,它们分别是X-43A、X-43B和X-43C。目前,除X-43A进行了两次试飞外,其他两种还在研制过程中。
  X-43A同下马的X-30有人驾驶单级入轨NASP飞机不仅外型相仿,而且所要试验的发动机方案也相同,它们均为与机身一体化的超音速燃烧冲压发动机。X-43A的前机体设计成能产生激波的形状,以对进入超音速燃烧冲压发动机进气道(安装在机体下方)的空气进行压缩。X-43A试验飞机拥有先进的扁平小巧的机身,机身长3.6米,翼展1.5米,重量约为1吨。在X-43A研究众多的目的中,验证同机身一体化的冲压发动机/超音速燃烧冲压发动机名列榜首,其次为空气动力学数据的开发、设计工具的验证和吸气高超音速飞行器的多种方式。
  为何要借助B-52轰炸机?
  高超音速飞行X-43A采用的是高超音速冲压发动机。该发动机的燃料为飞机上携带的液态氢,助燃剂(氧化剂)为空气中的氧。显然,在静止状态下,高超音速冲压发动机无法获得足够的氧,因此X-43A飞机不能像战斗机或民航客机那样靠自身的动力自行从地面起飞。只能借助B-52型轰炸机和“飞马”助推火箭。
  强大推力靠什么产生?
  飞行速度达到7马赫,新的记录诞生了!其最为重要的原因是超音速燃烧冲压发动机产生的强大推力。
  高超音速飞机采用的是超音速燃烧冲压发动机,它类属于冲压发动机。冲压发动机的原理由法国人雷恩?洛兰于1913年提出,1939年首次被德国用于V-1飞弹上。冲压发动机由进气道、燃烧室、推进喷管三部分组成,它比涡轮喷气发动机简单得多。冲压是利用迎面气流进入发动机后减速、提高静压的过程。该过程不需要高速旋转的、复杂的压气机。高速气流经扩张减速,气压和温度升高后,进入燃烧室与燃油混合燃烧,温度为℃,甚至更高,经膨胀加速,由喷口高速排出,产生推力。
  冲压喷气发动机目前分为亚音速、超音速、超音速燃烧(或高超音速)三类。亚音速冲压发动机以航空煤油为燃料,采用扩散形进气道和收敛形喷管,飞行时增压比不超过1.89。速度在小于0.5马赫时一般无法工作。超音速冲压发动机采用超音速进气道,燃烧室入口为亚音速气流,采用收敛形或收敛扩散形喷管。用航空煤油或烃类作为燃料。推进速度为2至5马赫,可用于超音速靶机和地对空导弹。超音速燃烧(高超音速)发动机是一种使用碳氢燃料或液氢燃料新颖的发动机,空气在发动机内的流速始终保持为超音速,飞行速度高达5至16马赫。
  与喷气发动机有何不同?
  今天喷气式飞机使用的最普通的喷气发动机是涡扇喷气发动机。带有外涵道的喷气发动机的早期设计出现在20世纪30年代。40和50年代,人们对早期的涡扇发动机进行了试验。然而,由于对风扇叶片设计制造的要求非常高,因此直到60年代,人们才得以制造出符合涡扇发动机要求的风扇叶片,从而揭开了涡扇发动机实用化的阶段。涡扇喷气发动机由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,发动机利用气压机先对进入发动机的空气进行压缩,压缩的空气和燃料混合并被点燃,随后气体爆炸推动飞机前进,后面的涡扇和前面的压缩机处在同一根轴承上。
  超音速燃烧发动机同涡扇喷气发动机存在不同。其实,它也有别于火箭发动机。虽然,多级火箭的速度极高,可达20多马赫,但是它携带着全部的燃料,因而在相同体积的情况下,其有效负载低于安装有超音速燃烧冲压发动机的飞行器。
  为何进行高超音速试验?
  此项试验重要目的在于演示与机身一体化的吸气超高音速冲压发动机技术。采用该技术的发动机在工作时,所需要的、同液态氢进行燃烧的氧气来自大气层中的空气,而不是飞机或飞行器自身携带的液态氧。吸气超高音速冲压发动机技术被认为在未来将广泛用于高超音速飞机和重复使用的发射器。其原因是这些飞行器在使用吸气超高音速冲压发动机后,由于免除了液态氧的位置和重量,因而能够提高有效负载量或减小自身体积。
  Hyper-X计划的目标是为人类通向高超音速积累知识、树立信心和完善技术。X-43A试飞成功,为进一步研究采用吸气超音速燃烧冲压发动机的高超音速飞机打下了基础。然而,高超音速何时能实际应用至今还是一个未知数。无论今后进展快或慢,有一点可以肯定,那就是尽管在今后20年内,美国航空航天局表面上讲只是打算开发、测试和试飞高超音速技术,以支持开发未来重复使用的发射器和加强太空探索。但是,一旦该发动机的技术成熟,它将有潜力用于其他目的。例如,携带(常规或核)武器实施同导弹相同的远程攻击任务,其将氧燃料的重量换成武器负荷的能力使得它具有更强打击力;或者说,它小巧的体积更难让对手捕捉到自己。
  首次试飞为什么失败?
  根据原计划,X-43A应在2000年1月至2001年9月内完成拟订的3次试飞。但是,由于种种原因,特别是2001年6月的第一次试飞失败,整个项目被迫推迟。在那次试飞中,“包裹”着X-43A的助推火箭在7000多米的空中由B-52型轰炸机放下后,虽然顺利点火,但是不久就偏离航线,同时出现翻滚的现象,无奈之中研究人员只好启动紧急按钮,带有X-43A的火箭在空中自毁。尽管X-43A当时没有来得及同火箭分离,但是研究人员表示他们仍然获得了不少宝贵的、有助于下次试飞的资料。
  第二次试飞原定于今年2月,由于11日在对X-43A的方向舵致动器进行试验时,因一名技术人员操作失误导致致动器出现故障,尽管该故障可能不会影响致动器的功能。但是,为保险起见,航空航天局还是决定更换致动器,并重新计算飞行剖面。
  下一步还要进行哪些试验?
  2010年以前,最大的吸气高超音速试验机X-43B将进行试飞。X-43B将采用涡轮发动机和吸气超音速燃烧冲压发动机的组合动力。这种发动机组合十分适合高超音速飞机,因为它可以自动调整推动力以使飞行达到最佳速度。当飞机的速度只有两倍音速左右时,飞机借助涡扇喷气发动机前进,这同普通飞机没有两样;当飞机在以高超音速飞行时(5至15马赫),它就开始利用吸气超音速燃烧冲压发动机推进。
  现在,美国航空航天局的一研究中心已领命研究高马赫涡轮推进技术―――革命性涡轮加速器(RTA)。计划在2010年内,让采用了以RTA技术的燃气轮机联合循环发动机能将飞行器的速度提升到4马赫以上。通常,超音速飞机发动机产生的推力同飞机重量的比值不超过4,而未来利用RTA技术的发动机的这一比值可达15至20。如果可能的话,航空航天局准备将小型的涡轮加速器演示机同双模式超音速燃烧冲压发动机联合用于X-43B试验机的试飞。
  X-43C是X-43A计划的继续,X-43A用于演示飞行器在7马赫和10马赫速度的时候超音速燃烧冲压发动机的短期飞行性能,而X-43C计划将演示装有超音速燃烧冲压发动机的飞行器从5马赫加速到7马赫时的自由飞行性能和超音速燃烧冲压负电荷的性能。X-43C试验机采用的发动机将有普通冲压发动机和超音速冲压发动机这两种工作模式。X-43C演示飞行时,它将被火箭推进器加速到5马赫的速度,并送到大约24000米的高度。随后,X-43C将与推进器分离,并使用自身的动力和自动控制系统将速度提高到7马赫。
  独立飞行6分钟
  X-43A极速飞机27日这天借助改装型B-52轰炸机从加利福尼亚州的爱德华兹空军基地起飞。在大约1.2万米的高空,
  X-43A与B-52轰炸机分离。
  尔后,与X-43A捆绑在一起的“飞马”型火箭点火驱动,在火箭尾部的红色火焰推动下,“飞马”将X-43A推升至大约3万米的高空。此时,X-43A自身携带的喷气式发动机启动,并与火箭分离。
  X-43A的发动机只运转了11秒,而飞机的时速已经达到8000公里以上。在此期间,飞机还进行了一系列转向动作,之后滑行约6分钟后按预定程序坠入距加州海岸640公里的太平洋海域。在当天的飞行过程中,X-43A的发动机总共使用了1000克气态氢。
  “呼吸空气”出彩
  “有意思的是,X-43A的独立飞行全程都达到了7倍音速。”美国宇航局德赖登飞行研究中心项目主管乔尔?希茨说。
  鼻端呈针状的X-43A极速飞机已经超过7倍音速,即时速超过8000公里。而在独立飞行前,“飞马”型火箭将其推行至5630公里的时速。精妙之处,除了独一无二的飞行速度以外,还在于X-43A使用了“呼吸空气”的引擎。
  引擎最为关键
  X-43A耗资2.5亿美元,其中大部分资金都用于研制所谓的“呼吸空气”引擎――超音速冲压喷射引擎。这种飞机能在2小时内从美国本土飞抵全球任何目标。
  前景难以预料
  X-43A的前景并非十分光明。超音速冲压喷射引擎也有其绝对的优势。与火箭比较,超音速冲压喷射引擎不需要携带自己的助燃剂,而火箭则通常需要携带液态氧以便与燃烧剂混合。超音速冲压喷射引擎在高速飞行途中可以从大气中汲取氧气并高压注入燃烧舱,作为燃烧剂的助燃物质。
  但超音速冲压喷射引擎最大的缺点就是,它必须在5倍音速条件下才能投入运作。也就是说,装备了这种引擎的飞机必须首先依靠火箭动力提速至5倍音速之后,才能由超音速冲压喷射引擎继续推动。
  相关链接
  时间:日
  地点:加利福尼亚州
  飞行高度:3万米
  时速:8000多公里/小时(相当于7倍音速)
  飞行时间:6分钟
  达到最高时速时间:11秒
  消耗燃料:1000克气态氢
  引擎类型:呼吸空气引擎――超音速冲压喷射引擎。
  航程:能在2小时内从美国本土飞抵全球任何目标
  历史上的第一架X-43A飞行经历:日,第一架X-43A升空。
  耗资:2.5亿美元
  自重:1.26吨
  与火箭相比的优势:超音速冲压喷射引擎不需要携带自己的助燃剂,而火箭则通常需要携带液态氧以便与燃烧剂混合,超音速冲压喷射引擎在高速飞行途中可以从大气中汲取氧气并高压注入燃烧舱,作为燃烧剂的助燃物质。
  最大缺点:必须在5倍音速条件下才能投入运作   
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突破极限的飞行
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携带X-43的B-52与伴飞的F/A-18
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X-43与载机脱离
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X-43高速飞行产生的激波
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B-52与X-43A
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B-52与X-43A
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载机携带X-43起飞
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载机飞行中
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挂载在B-52上的X-43系统
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X-43飞行模拟图
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图中展示了X-43飞行的几个阶段:从脱离载机到助推爬升加速
到X-43与推进器分离,高速飞行一段后自由滑行下降
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高速飞行模拟图
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倭国青年纷纷要求与中国一战,倭国人不向中国人道歉。因为他们实在不屑。中国必须歼灭倭国海军。并且以地面部队占领倭国。以铁血手段令倭国人畏服
回复时间: 11:21
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B-52挂载X-43模拟图
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X-43飞行模拟图
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X-43系统模拟图
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地面展示的X-43A
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地面测试的X-43A
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NASA高速机家族
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NASA的高速机家族
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安装完成的X-43A
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车间中的X-43和助推器
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X-43系统模拟图
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X-43系统模拟图
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X-43系统模拟图
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倭国青年纷纷要求与中国一战,倭国人不向中国人道歉。因为他们实在不屑。中国必须歼灭倭国海军。并且以地面部队占领倭国。以铁血手段令倭国人畏服
回复时间: 11:52
好猛,是飞机还是洲际导弹啊~
回复时间: 18:12
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回复时间: 10:23
希望早日看到中国有同类的产品
回复时间: 12:38
不错 好东东
----------------------------------------------心本无生因境有!
回复时间: 10:56
早就有的东西了~!
终于出来了~!
回复时间: 12:53
我们什么时候有啊
回复时间: 14:29
回复时间: 17:15
回复时间: 21:43
相比之下,中国的科技实力太薄弱了!唉~~先天不足啊
----------------------------------------------<>
回复时间: 23:29
就是,就是,这个东西是要慢慢来的哦!~~
----------------------------------------------路过~~~
回复时间: 11:22
----------------------------------------------你不是我,所以你不了解――
就如我亦不了解自己一样――
回复时间: 19:45}

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