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航空史话

谁是第一个突破声障的飞行员?

时间:2018年02月24日 13:33   来源:微信@大飞机
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  ▲ 点击观看:飞机突破音障的瞬间 

  音障是上世纪40年代后期出现的一个名词。音障也叫“声障”,是飞机接近声速飞行时引起的一系列不正常现象,如飞机阻力剧增,升力减小,螺旋桨效率下降,机体强烈振动,操纵失灵等。

  声音在空气中传播的速度,由于受空气温度的影响,数值是有变化的。大气温度会随着高度而变化,因此不同飞行高度下声速也不同。在国际准则大气情况下,海平面声速为1227.6公里/小时,在11000米的高空,是1065.6公里/小时。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,局部时速或许远超出700公里。

  为了更好地表达飞行速度接近或超过当地声速的程度,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声速的比值,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世纪末期实行过枪弹弹丸的超声速实验,最早发现扰动源在超声速气流中产生的波阵面,即马赫波的存在。M数小于1,暗示飞行速度小于声速,是亚声速飞行;M数等于1,暗示飞行速度与声速相等;M数大于1,暗示飞行速度大于声速,是超声速飞行。

  在突破“声障”过程中,很多科学家实行了不懈的努力。世界上第一架冲击声障的飞行器是美国制造的X-1试验机。它有尖尖的机头,薄薄的机翼,干干净净的外形,结构极其结实,用4台火箭发动机作为动力。1947年10月14日,美国空军试飞员查克·耶格尔上尉,驾驶贝尔X-1型“空中火箭”式动力科研机,在12800米高空,飞行速度达到1078公里/小时,相当于M1.015。24岁的查克·耶格尔成为世界上第一个驾机突破声障的飞行员。

  上世纪60年代,英法协作研发“协和”超声速客机。1969年10月1日,“协和”客机实行首次超声速飞行。这次超声速飞行持续了9分钟,最高速度达到1.5马赫。1970年11月,“协和”的飞行速度成功达到2.0马赫。“协和”客机采用无水平尾翼布局,机翼采用三角翼,机翼前缘为S形,共有4台涡轮喷气发动机,发动机具备了一般在超声速战斗机上才使用的加力燃烧室。“协和”客机的最大飞行速度可达2.04马赫,巡航高度18000米,巡航速度达到2150公里/小时。

  

  

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