1.功率小2.重量大3.外形阻力大4.螺旋桨高速旋转时效率低5.桨尖 易产生激波。所以随着涡轮喷气,涡轮螺桨和涡轮风扇发动机的发展,活塞式发动机逐渐 退出大飞机领域,战斗机也有活塞式全部过渡到喷气式。 3.3.1 物体高速前行时所造成的强扰动(即引起的压强和密度的变化比声波大)在空 气中的传播。在飞机和导弹跨声速或超音速飞行时会出现由无数较强的波叠加而成的边界 波,它是由于边界波面处受到强烈压缩形成的。波面前后物理特性发生了突变,波面之后 的压强突然增大,密度温度也随之升高,由于气流通过波面时,气流微团受到很强的阻滞, 速度锐减,因此气流速度会大大降低。这种由较强压缩波组成的边界波就是激波。 3.3.2 由激波阻滞气流而产生的阻力叫做激波阻力,简称波阻。因为激波是一种强压 缩波,因此当气流通过激波时产生的波阻也特别大。 3.4 当飞行器的速度越来越高,设计者发现,再想提高速度很困难,尤其是接近声速, 用过去的设计方法几乎不可能。看似航空业的尽头已经到来,但两大关键技术使航空的发 展翻开了新的一页。这就是后掠翼和喷气推进技术的发展。 3.4.1 后掠翼与平直机翼相比之所以更适合于超音速飞行,是因为其能够提高Ma 临界, 降低了机翼上的有效速度,当气流以速度v 流过后掠翼时,由于后掠角的影响只有垂直机 翼前缘的气流速度分量vn 是产生升力的有效速度,另一个沿着机翼方向的分量vt 只能产生 摩擦阻力,对产生升力不起作用。因此作用到后掠翼上的实际速度比飞行速度小。如果对 于平直机翼来说,速度已达到临界速度,在它上面有可能产生局部激波和波阻,那么对于 后掠翼来说还要把速度在提高一些才能达到临界速度,并在局部产生激波和波阻。因此后 掠翼可以提高飞机的Ma 临界推迟局部激波的产生。现代超音速飞机的机翼后掠翼后掠角一 般在三十度到六十度之间。机翼的后掠角越大,相同飞行速度下作用在机翼上的有效速度 就越小,Ma 临界也就越大。 后掠角度 15 30 45 60 Ma 临界增加百分 2060 3.5 超音速飞行的优良气动外形问题得到了有效地解决,这时需要的就是强大的动力 是飞机冲破音障(由于接近声速时激波和波阻骤增产生的一种现象),实现超音速。 航空喷气式发动机的出现彻底将战斗机带入了超音速时代,它最早由英国人提出设想, 但并为得到政府的重视,后发明者虽然进行试验,但工艺限制,都以失败告终,最后是由 德国人最先研制出来(Me-262),并很快投入了战争,虽然他的出现并未改变战局,但让 世人都认识到了他的重要价值。战后美俄相继开发了各自的喷气式飞机。 喷气式发动机的动力来源是由压气机压缩空气在燃烧室中于燃料混合,将高压气体从 为喷口喷出,空气的反作用力使飞机快速前进。借助燃料爆燃的巨大推力,现代喷气式发 动机的推力甚至达到几百千年,相比于过去的发动机,推力提高了数百倍,结合先进的空 气动力学外形,超音速飞机迅速普及。 如美国的F-86“佩刀”和苏联的米格15 两款早期代表性产品还在朝鲜战场上相遇。 后来由他们改进出现的米格-19,F-100“超级佩”刀还成功实现了超音速,但超音速的性 能差,只能实现短时间的超音速飞行。以他们为首的首批超音速战斗机被划定为“第一代 战斗机”超音速也就是这一代战斗机最大的特点。他们的速度均达到1.3 马赫,升限15 米,在空战中追求更高更快的想法,使得双方很快投入到下一代飞机的研制工作。3.6 第二代战斗机应运而生,以美国F-104,苏联的米格-21,法国的幻影,中国的歼8 为代表的一批新式战斗机为代表。