怎样才能降低超音速飞机表面的温度
飞机作超音速飞行时,前方的空气被压缩,使飞机外壳和空气发生高速 摩擦,产生了巨大的热量,飞机表面的温度可高达300°C。
高温的后果是严重的。受热后的金属材料的负荷能力下降,无法承受飞 行负担,甚至还会发生变形。 用不同金属制成的零件受热后膨胀情况不同, 相互间连接就容易出现问题,严重时这种问题会造成飞机解体。同时,机舱 内温度升高,驾驶员被高温烤得无法正常工作。高温还会软化飞机上的塑料、 有机玻璃等器件,使它们失去原有的性能;燃料和润滑油在高温下也会挥发。
这种现象被称作超音速飞行时的“热障”,“热障”是提高飞机速度的 “拦路虎”。
随着新材料技术的不断发展,各种各样的新材料被应...全部
飞机作超音速飞行时,前方的空气被压缩,使飞机外壳和空气发生高速 摩擦,产生了巨大的热量,飞机表面的温度可高达300°C。
高温的后果是严重的。受热后的金属材料的负荷能力下降,无法承受飞 行负担,甚至还会发生变形。
用不同金属制成的零件受热后膨胀情况不同, 相互间连接就容易出现问题,严重时这种问题会造成飞机解体。同时,机舱 内温度升高,驾驶员被高温烤得无法正常工作。高温还会软化飞机上的塑料、 有机玻璃等器件,使它们失去原有的性能;燃料和润滑油在高温下也会挥发。
这种现象被称作超音速飞行时的“热障”,“热障”是提高飞机速度的 “拦路虎”。
随着新材料技术的不断发展,各种各样的新材料被应用到航空领域,逐 渐克服了“热障”。首先,将飞机表面做得非常光滑,一方面可以减少摩擦, 减少生热;另一方面光滑的表面也可以辐射掉一部分热量。
其次,可以利用物理方法对飞机进行冷却,想办法将热量带走,如在飞 机内表面夹层中安装冷却套,套内装有冷却液体循环,把热量带走。当然, 也可以在飞机的表面涂上一层有机涂料,从飞机表面带走大量热量。
第三种方法比较复杂,称为烧蚀式防热。将一种新式高分子材料敷于飞 机表面,这种材料遇到高温后,就可以吸收热量,变成一种具有良好隔热性 能的疏松层。它的外表面虽然是300°C〜400°C的高温,但在相隔5毫米的另 一面,温度却可以保持在l00°C以内,这种方法可以彻底地克服“热障”。
有了先进的超音速飞机,又克服了“热障”这个“拦路虎”,飞机的飞行 速度迅速提高,飞行纪录不断被突破。1956年9月,X—2火箭飞机时速达 到了 3450千米;1967年9月,X—15型火箭飞机的时速竟达到了 7200千米。
现在,一般战斗机的速度都超过音速3倍,大型客机大都可以以2倍音速飞行。收起