人類(lèi)航空及航天器追求極速道路上的三只攔路...
人類(lèi)航空及航天器追求極速道路上的三只攔路虎:音障、熱障和黑障
音障:當(dāng)飛機(jī)的飛行速度接近音速時(shí),由飛機(jī)引起的空氣的振動(dòng)波來(lái)不及傳播,就會(huì)形成激波,它會(huì)使飛機(jī)的飛行性能惡化,如阻力激增,升力下降,機(jī)翼、尾翼發(fā)生抖振等。因此,飛機(jī)要進(jìn)一步提高飛行速度就十分困難。這種現(xiàn)象,人們稱(chēng)為音障。首次突破音障是在1947年10月14日,由美國(guó)的X-1超音速火箭研究飛機(jī)實(shí)現(xiàn)的,飛行速度達(dá)到M1.015。
熱障:飛行器在超過(guò)一定的飛行速度時(shí),一般在超過(guò)M2.2以后,飛行器表面與空氣劇烈摩擦產(chǎn)生的高溫,會(huì)使蒙皮材料性能明顯下降,致使結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度降低,飛行器的氣動(dòng)外形受到破壞,造成飛行性能惡化。這種現(xiàn)象就稱(chēng)為熱障。飛行器早已突破了熱障的難關(guān),其措施主要有:采用耐熱材料,如鈦合金和不銹鋼,加裝隔熱設(shè)備和安裝冷卻、散熱系統(tǒng)等。
黑障:航天器再入體,如返回艙等,在以超高速返回大氣層時(shí)會(huì)產(chǎn)生激波,同時(shí)也會(huì)因與大氣劇烈摩擦而產(chǎn)生高溫,以至在激波與再入體之間形成一個(gè)溫度高達(dá)幾千度的等離子區(qū)。這個(gè)等離子區(qū)能夠吸收和反射電波,到一定程度時(shí),再入體與外界的通信就會(huì)中斷,這種現(xiàn)象就稱(chēng)為黑障。這個(gè)問(wèn)題,目前尚未完全解決,所采取的措施,也只能是縮短通信中斷的時(shí)間。
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