張德森聽後,想想也是這個道理,又擔心她會突然哭出來,立刻連聲的安慰她。而他看著張德森,並沒有生她的氣,所以又興奮的問道:

“張公爺,你還沒有回答我什麼是超音速飛行啊?”

張德森聽後,覺得如果不告訴她,她有可能會一直纏住自己。畢竟她還有很多事情並不知道或者不太明白,張德森看了一下時間,覺得時間還可以,誰讓李龍方去準備剩餘的一切,以隨時出發。然後向馮玲兒小姐大概講了一下,什麼是超音速飛行。

超音速飛行,又稱“超聲速飛行”。是指飛行器以馬赫數1.2以上速度的飛行。其主要特點是波阻成為阻力的主要部分。

氣動力中心後移,飛行阻尼減小,這要求飛機的機翼後掠,面積減小,機體做成尖頂的細長形,加大控制面(特別是垂尾)面積。由於操縱效能變壞,抗干擾及恢復能力變差,因而在超音速飛行時要求駕駛員動作要協調、柔和。

超音速飛行會造成音爆,產生強力噪聲,一般禁止在居民區上空進行超音速飛行。人類在噴氣發動機出現後於1947年終於實現了以超音速飛行的夢想,其間經過了40多年。

當飛行速度很大(馬赫數超過2.5)時,由於氣體分子的摩擦,造成氣動加熱,使機體表面溫度升高,現在通用的鋁合金材料不能承受,馬赫數超過2.5的航空工具要使用鈦合金或其他耐熱合金結構材料。

超音速飛機採用的是超音速燃燒衝壓發動機,它類屬於衝壓發動機。衝壓發動機的原理由法國人雷恩?洛蘭於1913年提出,1939年首次被德國用於V-1飛彈上。衝壓發動機由進氣道、燃燒室、推進噴管三部分組成,它比渦輪噴氣發動機簡單得多。

衝壓是利用迎面氣流進入發動機後減速、提高靜壓的過程。該過程不需要高速旋轉的、複雜的壓氣機。高速氣流經擴張減速,氣壓和溫度升高後,進入燃燒室與燃油混合燃燒,溫度為2000—2200,甚至更高,經膨脹加速,由噴口高速排出,產生推力。

衝壓噴氣發動機目前分為亞音速、超音速、超音速燃燒(或高超音速)三類。亞音速衝壓發動機以航空煤油為燃料,採用擴散形進氣道和收斂形噴管,飛行時增壓比不超過1.89。速度在小於0.5馬赫時一般無法工作。

超音速衝壓發動機採用超音速進氣道,燃燒室入口為亞音速氣流,採用收斂形或收斂擴散形噴管。

用航空煤油或烴類作為燃料。推進速度為2至5馬赫,可用於超音速靶機和地對空導彈。超音速燃燒(高超音速)發動機是一種使用碳氫燃料或液氫燃料新穎的發動機,空氣在發動機內的流速始終保持為超音速,飛行

速度高達5至16馬赫。

超音速燃燒發動機同渦扇噴氣發動機存在不同

。其實,它也有別於火箭發動機。雖然,多級火箭的速度極高,可達20多馬赫,但是它攜帶著全部的燃料,因而在相同體積的情況下,其有效負載低於安裝有超音速燃燒衝壓發動機的飛行器。

超音速飛行的特點是:

1.氣動中心後移,縱向靜穩定性增大;

2.飛機阻尼隨馬赫數增大而減小。

二者都導致飛機擾動衰減緩慢,操縱性變壞(見擾動運動模態),高空中尤甚。故駕駛動作應柔和,杆、舵要協調。由於水平尾翼、垂直尾翼效率降低,鉸鏈力矩劇增,且變化規律複雜,需用全動水平尾翼和不可逆助力器。

尾翼效率的降低使飛機的航向穩定性和橫向穩定性(見飛行器動態特性)都隨馬赫數的增加而下降。

特別是高空飛行,航向穩定性更差,故需加大垂直尾翼面積或採用自動化裝置或限制飛行馬赫數。因高空空氣稀薄,大氣溫度低,使飛行速度範圍小,加速慢和爬升率降低。當高度劇變時,高度表和速度表指示將產生較大的延遲誤差,真速和錶速指示值差別加大。

還有,超音速飛行的過程中會產生音障。而所謂的音障是大展弦比的直機翼飛機,在飛行速度接近聲速時,會出現阻力劇增,操縱效能變壞和自發栽頭的現象,飛行速度也不能再提高,因此人們曾以為聲速是飛機速度不可逾越的障礙,故有此名,而它又被稱之位聲障。

人們在實踐中發現,在飛行速度達到音速的十分之九,即馬赫數M0.9空中時速約950公里時,區域性氣流的速度可能就達到音速,產生區域性激波,從而使氣動阻力劇增。要進一步提高速度,就需要發動機有更大的推力。

更嚴重的是,激波能使流經機翼和機身表面的氣流,變得非常紊亂,從而使飛機劇烈抖動,操縱十分困難。同時,機翼會下沉、機頭往下栽;如果這時飛機正在爬升,機身會突然自動上仰。

這些討厭的症狀,都可能導致飛機墜毀。這就是所謂“音障”問題。由於聲波的傳遞速度是有限的,移動中的聲源便可追上自己發出的聲波。當物體速度增加到與音速相同時,聲波開始在物體前面堆積。

如果這個物體有足夠的加速度,便能突破這個不穩定的聲波屏障,衝到聲音的前面去,也就是衝破音障。

一個以超音速前進的物體,會持續在其前方產生穩定的壓力波(弓形震波。當物體朝觀察者前進時,觀察者不會聽到聲音;物體透過後,所產生的波(馬赫波朝向地面傳來,波間的壓力差會形成可聽見的效應,也就是音爆。

當飛機的飛行速度比音速低時,同飛機接觸的空氣好像“通訊員”似的,以傳遞聲音的速度向前“通知”前面即將遭遇飛機的空氣,使它們“讓路”。

但當飛機的速度超過音速時,飛機前面的空氣因來不及躲避而被緊密地壓縮在一起,堆聚成一層薄薄的波面——激波,激波後面,空氣因被壓縮,使壓強突然升高,阻止了飛機的進一步加速,並可能使機翼和尾翼劇烈振顫而發生爆炸。

而張德森對馮玲兒講完了相關的資料之後,不由得也覺得,總算鬆了一口氣。他覺得這一下子馮玲兒大小姐應該不會再鬧了。

不過一切還真如他所願,馮鈴兒小姐一下子變得十分的安靜,竟然在那裡細細品味著他說的一切,張德森不由得說的謝天謝地。當然這一句謝天謝地是他在心裡說的,如果真的講出來,那麼恐怕又是另外一種莫名其妙的風波了。

不過張德森此時重點關注的當然還是外面正在發生的事,他又看了下時間,覺得時間應該已經到了出發的時候,那一艘巨大的雪茄狀太空母艦,卻也沒有發出第二道光束,那麼也是到了儘快把它引開的時候了

很快,李龍方也走回來,向張德森報告說道,一切已準備完畢。張德森立刻和他一起走向了發射臺,準備駕駛自己的飛船前去攻擊這一艘巨大的雪茄型不明飛行物。