超音速飞行是指飞行器以马赫数1.2以上速度的飞行。
其主要特点是波阻成为阻力的主要部分。
气动力中心后移,飞行阻尼减小,这要求航空器的机翼后掠,面积减小,机体做成尖顶的细长形,加大控制面(特别是垂尾)面积。
由于操纵性能变坏,抗干扰及恢复能力变差,因而在超音速飞行时要求驾驶员动作要协调、柔和。
超音速飞行会造成音爆,产生强力噪声,一般禁止在居民区上空进行超音速飞行。
超音速冲压发动机采用超音速进气道,燃烧室入口为亚音速气流,采用收敛形或收敛扩散形喷管。
用航空煤油或烃类作为燃料。
推进速度为2至5马赫,可用于超音速靶机和地对空导弹。
超音速燃烧(高超音速)发动机是一种使用碳氢燃料或液氢燃料新颖的发动机,空气在发动机内的流速始终保持为超音速,飞行速度高达5至16马赫。
视频介绍
世界正处于航空旅行重大突破的边缘,首款超音速喷气机的研发将乘客从纽约市送至伦敦的时间缩短至一小时。
总部位于美国德克萨斯州的维纳斯航空航天公司(Venus Aerospace)正在推动这一创新,推出其雄心勃勃的项目——“星际观察者”(Stargazer)。
该喷气机的飞行速度将达到约六倍音速,时速约为4600英里,飞行高度可达11万英尺,让乘客可以目睹地球的曲率。
目前,从纽约到伦敦的近3500英里旅程通常需要大约七小时的商业航班。
尽管像协和式飞机(Concorde)这样的高速航空器曾经缩短了这一时间,但“星际观察者”的目标是将其进一步降低,使其速度比协和飞机快三倍,比美国国家航空航天局(NASA)即将推出的被称为“协和之子”(Son of Concorde)的飞机快五倍。
维纳斯航空航天公司在美国阿肯色州本顿维尔举行的Up.Summit创新活动上揭示了其创新的推进系统——“维纳斯爆炸冲压发动机”(Venus Detonation Ramjet, VDR2)。
该喷气机将在起飞时使用传统喷气发动机,随后在达到适当高度后过渡到VDR2。
这款发动机结合了火箭技术和冲压发动机原理,使其能够实现超音速飞行。
维纳斯航空航天公司的首席技术官兼联合创始人安德鲁·达格比对VDR2对未来航空旅行的潜在影响表示兴奋,他说:“这款发动机使超音速经济成为现实。
我们很高兴能与Velontra公司合作,利用他们在高速空气燃烧方面的专业知识,实现这一高速飞行的革命。
”
“星际观察者”的推出可能会改变我们对长途旅行的看法。
目前,航空旅行已彻底改变了全球互联互通,极大地缩短了穿越辽阔距离所需的时间。
在飞机问世之前,旅行者通常需要在大西洋上花费七到十天的时间。
即便是美国国内的陆路旅行,也可能需要四到六天。
而使用“星际观察者”,同样的旅程有望缩短至仅60分钟。
协和式飞机于2003年停飞,曾创下纽约至伦敦最快飞行的纪录,飞行时间为2小时52分钟。
而“星际观察者”的能力可能会重新定义商业航空的速度预期。
纽约市和伦敦之间每天大约有21个直飞航班,超音速喷气机的加入将彻底改变商务和休闲旅客的跨大西洋旅行。
“星际观察者”不仅仅是一个概念;VDR2发动机在今年早些时候已经成功在一架小型无人机上进行了测试,第二次无人机测试计划于2025年进行。
这项技术不仅旨在为“星际观察者”提供动力,还将用于高速无人机,展示了超音速旅行的多样性和潜力。
除了缩短旅行时间外,“星际观察者”达到11万英尺高度的能力还将为乘客提供独特的飞行体验,展现出在较低高度无法获得的壮丽视野。
商业喷气机通常在约35,000英尺的高度巡航,而协和式飞机的最大飞行高度约为60,000英尺。
“星际观察者”将航空旅行推向新的高度,提供对世界的独特新视角。
随着维纳斯航空航天公司不断突破工程和技术的界限,预期“星际观察者”的测试飞行将在不久的将来开始。
该公司对将超音速旅行引入主流市场充满信心,旨在满足商业和国防航空领域的需求。
成功的超音速旅行的影响是巨大的,承诺进一步缩小我们的世界,使国际旅行比以往任何时候都更加迅速和高效。
无论是商务、旅游还是个人旅行,“星际观察者”都将改变航空旅行的格局,开启航空新时代,重新定义我们如何跨越大陆连接。
看看新闻记者: 任美星 费文睿
责编: 王勇
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