新型超高速飞机是怎样的?

如题所述

说起“超音速”,那先从音速谈起。音速,即声音的速度,声音在空气中的传播速度大约是每秒331米,即每小时1170千米左右。目前全世界正在运营的民航飞机除“协和”号外,其飞行速度全部都低于音速,即亚音速,为什么会这样呢?主要是超音速飞行并不经济,而且噪音大,在技术上要突破“音障”。

什么是“音障”?简单地说,就是飞机的飞行速度接近音速时,进一步提高飞行速度所遇到的障碍,这些障碍主要表现为飞机阻力增加,升力下降,甚至飞机本身会出现抖颤。科学家们为了克服“音障”,一方面通过改变飞机的外形等办法尽量推迟上述不利因素的出现。另一方面采用大推力的喷气发动机增加飞机的动力。世界上首次突破“音障”是1947年在美国的X-1火箭试验研究机上实现的。1953年,美国研制的F-100和前苏联研制的米格-19歼击机都超过了音速。以后军用战斗机超音速已十分普遍。

50年代,亚音速民航运输得到充分发展,军用飞机又突破了“音障”,使得飞机制造商在考虑能否制造一种超音速客机投入运营的问题。鉴于开发这种新飞机需要大笔资金来解决技术关键,英法两国政府和航空工业决定联合研制世界上第一代超音速客机——“协和”号。从1962年开始研制,1969年首次试飞成功,1975年获得英法两国适航证投入运营。“协和”号与我们常见的亚音速飞机有很大区别:长而细的机身,尖而下弯的机头,三角形的机翼,飞行时活像一支尖嘴的巨鸟。1975年9月,一架“协和”号飞机从伦敦飞越大西洋到达加拿大的甘德,后又返回伦敦,一天之内4次跨越大西洋,创下了一项新纪录。

还有一件事需要在这里提一下,和“协和”号飞机研制几乎同时,前苏联也研制了一种型号为图-144的超音速客机,它比“协和”号早一年即1968年首飞成功,1975年投入前苏联国内航线使用,先用于货运,1977年投入客运,因为出现较严重的技术问题,到1978年便停止了客运飞行。所以,到今天为止一直成功地运用于民航客运的超音速客机只有一个“协和”号。

“协和”号飞机的最大飞行速度约为音速的两倍,那么它追赶太阳的话,应该是绰绰有余了。但是它的“腿”比较短,即航程比较小,大约只有5000千米。这就是说,它在航程之内飞行可以追赶太阳,比如从北京到乌鲁木齐航线距离2800千米,从北京起飞时如果太阳正在头顶,那么到乌鲁木齐时太阳还未到达头顶,略为东斜一点,还要等几十分钟才恰好在头顶上。但是如果用于长距离的国际航线,比如从北京至伦敦,“协和”号飞机必须中途降落加油,这样到终点很可能赶不上太阳的速度。

到21世纪能不能实现“夸父逐日”,真正赶上并超越太阳的速度呢?回答是肯定的。现在人们已经开始研究,预计到21世纪才能面世的一种高超音速客机的设想已经逐渐明朗。这种高超音速客机的飞行速度大幅度提高,约为音速的4倍到6倍,载客数为200~300人,从东京飞到美国洛杉矶大约只需2~3小时。如果它从北京飞往伦敦,很可能是,中午从北京起飞,到达伦敦时太阳却刚刚升起,飞行中会看到太阳在倒着走,这该是多么有趣的景观啊!

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