请问关于战斗机突破音障的问题,谢谢大家:)
第二次世界大战后期,战斗机的最大速度,已超过每小时700公里。要进一步提高速度,就碰到所谓“音障”问题。
声音在空气中传播的速度,受空气温度的影响,数值是有变化的。飞行高度不同,大气温度会随着高度而变化,因此当地音速也不同。 在国际标准大气情况下,海平面音速为每小时1227。6公里,在l1000米的高空,是每小时1065。6公里。时速700多公里的飞机,迎面气流在流过机体表面的时候,由于表面各处的形状不同,局部时速可能出700公里大得多。 当飞机再飞快一些,局部气流的速度可能就达到音速,产生局部激波,从而使气动阻力剧增这种“音障”,
曾使高速战斗机飞行员们深感迷惑。每当他们的飞机接近音...全部
第二次世界大战后期,战斗机的最大速度,已超过每小时700公里。要进一步提高速度,就碰到所谓“音障”问题。
声音在空气中传播的速度,受空气温度的影响,数值是有变化的。飞行高度不同,大气温度会随着高度而变化,因此当地音速也不同。
在国际标准大气情况下,海平面音速为每小时1227。6公里,在l1000米的高空,是每小时1065。6公里。时速700多公里的飞机,迎面气流在流过机体表面的时候,由于表面各处的形状不同,局部时速可能出700公里大得多。
当飞机再飞快一些,局部气流的速度可能就达到音速,产生局部激波,从而使气动阻力剧增这种“音障”,
曾使高速战斗机飞行员们深感迷惑。每当他们的飞机接近音速时,飞机操纵上都产生奇特的反应,处置不当就会机毁人亡。
第二次世界大战后期,英国的“喷火”式战斗机和美国的“雷电”式战斗机,在接近音速的高速飞行时,最早感觉到空气的压缩性效应。也就是说,在高速飞行的飞机前部。由于局部激波的产生,空气受到压缩,阻力急剧增加。
“喷火”式飞机用最大功率俯冲时,速度可达音速的十分之九。这样快的速度,已足以使飞机感受到空气的压缩效应。 为了更好地表达飞行速度接近或超过当地音速的程度,科学家采用了一个反映飞行速度的重要参数:马赫数。
它是飞行速度与当地音速的比值,简称M数。M数是以奥地利物理学家伊·马赫的姓氏命名的。马赫曾在19世纪末期进行过枪弹弹丸的超音速实验,最早发现扰动源在超音速气流中产生的波阵面,即马赫波的存在。M数小于1,表示飞行速度小于音速,是亚音速飞行;M数等于1,表示飞行速度与音速相等;M数大于1,表示飞行速度大于音速,是超音速飞行。
第二次世界大战后期,飞行速度达到了650-750公里/小时的战升机,已经接近活塞式飞机飞行速度的极限。例如美国的P-5lD“野马”式战斗机,最大速度每小时765公里,大概是用螺旋桨推进的活塞式战升机中,飞得最快的了。
若要进一步提高飞行速度,必须增加发动机推力但是活塞式发动机已经无能为力。航空科学家们认识到,要向音速冲击,必须使用全新的航空发动机,也就是喷气式发动机。
二战末期,德国研制成功Me-163和 Me-262新型战斗机,投入了苏德前线作战。
这两种都是当时一般人从未见过的喷气式战斗机,具有后掠形机翼。前者装有1台液体燃料火箭发动机,速度为933公里/小时;后者装2台涡轮喷气发动机,最大速度870公里/小时,是世界上第一种实战喷气式战斗机。
它们的速度虽然显著超过对手的活塞式战斗机,但是由于数量稀少,又不够灵活,它们的参战,对挽救法西斯德国失败的命运,实际上没有起什么作用。
美国对超音速飞机的研究,
主要集中在贝尔X-1型“空中火箭”式超音速火箭动力研究机上。
研制X-l最初的意图,是想制造出一架飞行速度略微超过音速的飞机。X-l飞机的翼型很薄,没有后掠角。它采用液体火箭发动机做动力。由于飞机上所能携带的火箭燃料数量有限,火箭发动机工作的时间很短,因此不能用X-1自己的动力从跑道上起飞,而需要把它挂在一架B-29型“超级堡垒”重型轰炸机的机身下,升入天空。
飞行员在升空之前。已经在X-l的座舱内坐好。轰炸机飞到高空后,象投炸弹那样,把X-l投放开去。X-l离开轰炸机后,在滑翔飞行中,再开动自己的火箭发动机加速飞行。X-1进行第一次空中投放试验,是在1946年1月19日;而首次在空中开动其火箭动力试飞,则要等到当年12月9日才进行,使用的是X-l的2号原型机。
又过了大约一年,X-l的首次超音速飞行才获得成功。完成人类航空史上这项创举的,是美国空军的试飞员查尔斯。耶格尔上尉。他是在1947年10月14日完成的。24岁的查尔斯·耶格尔从此成为世界上第一个飞得比声音更快的人,使他的名字载入航空史册。
那是一次很艰难的飞行。耶格尔驾驶X-l在12800米的高空,使飞行速度达到1078公里/小时,相当于M1。015。
飞行器在速度达到音速左右时,会有一股强大的阻力,使飞行器产生强烈的振荡,速度衰减。
这一现象被俗称为音障。当飞行器突破这一障碍后,整个世界都安静了,一切声音全被抛在了身后!那个白的东西,就是在突破音障的一瞬间,由于空气气流的不均衡搅动产生的,一般情况下是看不到的,所以才珍贵。
。收起