人类航空及航天器追求极速道路上的三只拦路虎:音障、热障和黑障 音障:当飞机的飞行速度接近音速时,由飞机引起的空气的振动波来不及传播,就会形成激波,它会使飞机的飞行性能恶化,如阻力激增,升力下降,机翼、尾翼发生抖振等。因此,飞机要进一步提高飞行速度就十分困难。这种现象,人们称为音障。首次突破音障是在1947年10月14日,由美国的X-1超音速火箭研究飞机实现的,飞行速度达到M1.015。 热障:飞行器在超过一定的飞行速度时,一般在超过M2.2以后,飞行器表面与空气剧烈摩擦产生的高温,会使蒙皮材料性能明显下降,致使结构的强度和刚度降低,飞行器的气动外形受到破坏,造成飞行性能恶化。这种现象就称为热障。飞行器早已突破了热障的难关,其措施主要有:采用耐热材料,如钛合金和不锈钢,加装隔热设备和安装冷却、散热系统等。 黑障:航天器再入体,如返回舱等,在以超高速返回大气层时会产生激波,同时也会因与大气剧烈摩擦而产生高温,以至在激波与再入体之间形成一个温度高达几千度的等离子区。这个等离子区能够吸收和反射电波,到一定程度时,再入体与外界的通信就会中断,这种现象就称为黑障。这个问题,目前尚未完全解决,所采取的措施,也只能是缩短通信中断的时间。 |
|