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战斗机超音速飞行飞机蒙皮的温度有多高?

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现代大多采用涡扇发动机,再加上飞机优秀的气动外形,可以使战机轻松突破,达到超音速飞行。

根据研究,当飞机在大气中进行超音速飞行时,机体会表面与稠密的空气进行强烈摩擦,飞机的蒙皮表面温度会随着飞机速度的增加而急剧上升。也就是的温度与M数(即飞机飞行速度与周围大气的音速之比,M数也称为马赫数)成正相关。

据研究表明,当飞行 M数达到2.0时,机头处的温度略超过100℃。而当 M数达到3.0时,飞机表面的温度则升至350℃左右。

飞机热障

飞机的飞行速度越快,飞机表面与空气摩擦越剧烈,加热越严重。飞机蒙皮温过高黏流活化能与温度的关系,会超过蒙皮能承受的温度,使飞机机体结构强度降低,刚度减弱,破坏飞机的外形,严重还会使飞机解体。

我们把这种飞机在高速飞行时,表面产生高温的情况称为“热障”。也就是当飞机达到一定的飞行速度时,高速气流会引起飞机机体表面温度急剧升高而遇到的障碍。

对于需要突破热障的飞机,必须采取相应的防热措施,比如采用耐热材料(钛合金、不锈钢等)、加装隔热设备安装冷却系统等。

通过专家研究,发现一般飞机出现热障的速度段在马赫数2.5(即2.5倍音速)以上。所以现在的主力战机飞行速度一般都不会超过2.5马赫。比如苏-27最大飞行速度在2.35马赫,F-15最大飞行速度为2.5马赫,但通常达不到这个速度,F-16为2马赫,歼-15最大速度为2.4马赫。从这些主力战机的最大速度我们可以看出,通常是不会超过热障的临界速度的。

米格-25

但热障无法阻挡人类追求高空高速的决心,将高空高速发挥到极致的是两种“双3”飞机。即前苏联米高扬设计局研制的米格-25“狐蝠”和美国洛克希德公司研制的SR-71“黑鸟”战略侦察机。它们的升限都超过3万米黏流活化能与温度的关系,最大速度也达到了惊人的M3.0,已经接近了喷气式发动机的极限。

黑鸟

“狐蝠”在设计上大量采用了不锈钢结构,因而保证了飞机突破热障。而“黑鸟”则采用了钛合金结构,机体的93%结构采用钛合金,顺利越过了热障,创造了3.3马赫的世界纪录。

本文到此结束,希望对大家有所帮助。