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高超声速飞机是指音速的几倍

时间:2023-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:第二次世界大战末期出现了喷气式发动机,飞机的推进动力大为提高,使飞机的飞行速度可以达到或超过声音在空气中传播的速度(约340m·s-1或1 220 km·h-1),从而开创了高速飞行的新纪元.然而,当战斗机的速度达到700—800km·h-1时,驾驶员发现,尽管加大油门增加推力,但飞行速度却极少增加,飞机俯冲时也往往不听操纵,有时会自动低头,有时还剧烈地振动,左右摇摆.飞行速度越接近音速,驾驶员越

§3.3 超音速飞行——从梦想到现实

第二次世界大战末期出现了喷气式发动机,飞机的推进动力大为提高,使飞机的飞行速度可以达到或超过声音在空气中传播的速度(约340m·s-1或1 220 km·h-1),从而开创了高速飞行的新纪元.然而,当战斗机的速度达到700—800km·h-1时,驾驶员发现,尽管加大油门增加推力,但飞行速度却极少增加,飞机俯冲时也往往不听操纵,有时会自动低头,有时还剧烈地振动,左右摇摆.飞行速度越接近音速,驾驶员越感觉痛苦.也有些冒险的驾驶员,在强行冲破这一纪录时,造成飞机升力骤减,机毁人亡.由于当时对从低音速到超音速飞行过程中空气运动的规律不甚了解,因此人们认为音速是一种人类飞行的极限,称之为“音障”(如图3-24所示).后来经过十多年的研究,特别是跨音速风洞的研制成功,人们终于知道了在跨音速飞行时,有许多特殊的流动现象,但音速并不是一个不可逾越的界限.

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图3-24 飞机突破音障的瞬间

在研究超音速流动中,经常遇到的一个无量纲参数——马赫(Mach)数,它定义为

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在海平面上,声音速度c≈340m·s-1,在10 000m高空,声速c≈296m·s-1

当Ma=0.1—0.8时,称为亚音速;

当Ma=0.8—1.2时,称为跨音速;

当Ma=1.2—5.0时,称为超音速;当Ma>5时,称为高超音速.

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