| 词条 | X-43A超音速飞机 |
| 释义 | § X-43A简介 X-43A超音速实验飞机 美X-43A超音速实验飞机创下新世界纪录 X-43A是美国国家航空航天局（NASA）旗下德莱顿飞行研究中心（Dryden Flight Research Center）所开发的极音速（Hypersonic）飞行实验机，也是迄今为止人类所造出使用外进气动力的飞行器中，速度最快的纪录保持者。 2005年6月，美国宇航局试飞了一种世界上飞得最快的飞机。这种代号为X-43A的新型无人机机身长约3.65米，体重1.2吨，样子像个黑色的冲浪板，研制耗资2.3亿美元。飞机的设计最高时速将达到音速的10倍，也就是10马赫！可惜在首次试飞中，由于助推器失灵，X-43A升空几分钟就掉进太平洋和鱼虾做伴了。 不过美国有关方面并不打算就此放弃，表示会继续这一新型无人机的试验。X－43A 因而有望成为第一个以极超音速的速度飞行的作战飞机. 科学研究也需要前仆后继。11月，X-43A再次试飞。一架经过改装的B-52B重型轰炸机机翼下挂着一架X-43A飞机和一枚"飞马"助推火箭从加州的爱德华兹空军基地起飞。很快，B-52B上升至1.2万米高空。这时，和X-43A捆绑在一起的"飞马"火箭点火，它们脱离B-52B轰炸机，由飞马火箭把X-43A推到大约2.9万米的高空。接下来，X-43A脱离飞马火箭，自身发动机点火，开始以1万千米时速独立飞行。约10秒后，飞机燃料耗尽，飞机继续滑行了6分钟经过1368千米的距离坠入太平洋。被落海时的撞击力彻底摧毁。 这是个历史性的时刻，X-43A创造了9.7马赫的速度，前无古人，世界最快！ 原理与试飞 X-43A是一架无人驾驶的飞行器，状似一个滑板，长约3.6米。X-43A使用独特的超音速冲压发动机（Supersonic Combustion Ramjet，简称为Scramjet）作为动力，这种动力系统属于内燃机的一种，与传统高速飞行时所使用的火箭引擎不同，是从大气中吸入空气燃烧。由于超音速冲压发动机在运作时，燃烧室的进气流速必须超过音速（相比之下，冲压发动机的燃烧室进气则处于次音速状态），虽然工程师可以透过进气道造型设计等方式提升气流速度，但一般来说除非飞行器本身已处于超音速飞行状态，否则很难启动机上的超音速冲压发动机。为满足这前提，X-43A必须先挂载在改装过的NB-52B母机（以B-52同温层堡垒式轰炸机改装而来）翼下飞至高空后，点燃连结在X-43A上的飞马座火箭（Pegasus Booster，原本是作为反低轨道人造卫星导弹用的推进系统）将X-43A推进到超音速的状态后，再点燃自身的超音速冲压发动机进行极音速飞行。 NASA的“Hyper-X”极超音速飞行计划共分为三次试飞，主要的目的是想探索除了传统的火箭动力外，将其他新动力系统用于太空飞行上的可能性。 X-43A的第一次试飞是在2001年6月2日进行，但很不幸的该次飞行是以失败收场。由于试飞过程中，飞马座火箭要穿越音障的瞬间发生预期外的共振问题，导致火箭失控偏离了预计的飞行路线，为了安全考量测试单位启动机身上的自爆装置主动摧毁了X-43A，而没有达到预期的成果。 三次极超音速飞行 首次成功的极超音速飞行是发生在2004年3月27日，当时试飞的第二架X-43A实验机在脱离飞马座火箭后，在约95,000英尺的高空中以自身的动力飞行了11秒，到达约7马赫（Mach 7，约等于8,000km/h）的高速，然后再逐渐滑翔直至落入美国西海岸外的太平洋中。这项纪录事后也获得健力士世界记录的认证，认证书上说明著X-43A在一持续了11秒的飞行中到达6.8316马赫的速度，是当时世界上最快的进气（Air Breathing）飞机。 第三次也是最后一次的飞行，原本预计是要在2004年11月15日时进行，但因为X-43A上的一个控制仪器出问题进行检修，来不及在美国联邦航空局（FAA）规定的美东时间下午七时前完成飞行，而延后到隔日的11月16日进行。由加州艾德华空军基地（Edwards AFB，CA）起飞的NB-52B母机携带着飞马座火箭与X-43A升空后，在40,000呎的高空中点燃火箭，将X-43A推到足以启动的高度与速度状态。X-43A最后在短暂的冲刺之后做出接近9.8马赫（约为7,000英里/小时，或11,200公里/小时）的超高速飞行，飞到离地表超过35公里远的高空。[1] § 研究分析 美国宇航局的试验性X-43A超音速飞机的速度可以达到声速的5倍 X-43A超音速飞机的飞行速度将是声速的5倍，以此速度飞行，从纽约到悉尼大约只需2个半小时，而现在需要21小时。该项目被认为是为了制造一艘可以前往火星的可重复使用的飞船，但是就以前的空间技术而言，它将会与航空客运产生巨大冲突。根据美国宇航局的2010年航空提议，该局每年要分配出500万美元，用于未来3年把一种新飞机变成现实。此举的目的是制造一种可以携带乘客穿过大气层，并能安全下降和着陆的可重复使用的飞机。 根据这项提议，工程师需要观察“进入地球大气层的大型飞机的进入、下降和着陆情况，以及进入太空后的空气呼吸(airbreathing)情况”。美国宇航局清楚，制造这种机器还面临着很多挑战。该提议指出：“超音速加热环境，再加上强调使用性能，使这项研发工作在材料、材料涂层和结构等方面面临几大技术挑战，它们不仅要能承受空气动力载荷，而且需要多次忍耐高热负荷，在确保机体最轻的同时，还要保证它的使用寿命长和耐用。如果进入太空的低成本方式获得成功，进入空间的运载火箭必须很轻、完全可以再次使用和易于维修。” [2] § 飞行速度 超音速飞机还是一个新概念，协和号飞机是这方面的先驱，它的飞行速度是声速的2倍。不过超音速飞机的速度可以达到声速的5倍。2010年6月，一架试验性超音速喷气机在超音速飞行时打破记录，以6倍于声速的速度在空中飞行了3分多钟，速度超过每小时4500英里(7242.05公里)。 “X-51A WaveRider”超声速飞机上周以6倍于声速的速度自动飞行了200秒，然后被从一架B-52轰炸机上释放出来。超音速冲压喷气发动机利用氧气以超音速的速度快速穿过发动机来点燃氢燃料。 2010年10月，理查德·布兰森的维珍银河公司的“太空船2”号被母船送上莫哈维沙漠上空4.5万英尺(13.72公里)高空后，成功完成了它的处女航。这艘飞船是由著名飞机设计师伯特·鲁坦设计的，它的目的是以更多人可以承受的价格进行太空旅行，目前它的票价是20万美元。该船是根据2004年获得1000万美元奖金的原型机(首个成功到达太空的私人载人火箭)制造的。这艘可搭乘6名乘客的飞船需要经过一系列严格检验后，才能把乘客送入太空。 [2] |
| 随便看 |
百科全书收录594082条中文百科知识，基本涵盖了大多数领域的百科知识，是一部内容开放、自由的电子版百科全书。