欢迎访问中国历史网!

超音速飞机是什么飞机

时间:2018-04-26编辑:梓岚

超音速飞机是指飞机速度能超过音速的飞机。1947年10月14日,美国空军上尉查尔斯·耶格驾驶X—1在12800米的高空飞行速度达到1278公里/小时,M=1.1015,人类首次突破了音障。

超音速飞机按照功能分为超音速战斗机超音速轰炸机超音速运输机超音速客机超音速侦察机超音速教练机。民用超音速客机的代表是英法联合研制的协和超音速飞机以及苏联的图-144,美国即将服役的Boom客机。

超音速飞机工作原理

强大推力的产生

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。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2000—2200℃,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。

与喷气机的区别

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。