問題描述:
如果落款
分析:
世界上最快的噴氣式戰鬥機是前蘇聯研制的米格-31戰鬥機。速度大約是3.1馬赫。最快的轟炸機是美國的FB-111A。載人飛機的最快速度是2.5馬赫，但是最快的載人飛機的速度是由偵察機SR-71“黑鳥”創造的，是3。2馬赫。目前美國無人飛機X-43A創造的飛行速度約為7倍音速，未來將達到10倍音速。
2004年3月27日，太平洋標準時間12: 40，壹架B-52轟炸機帶著“包裹”著X-43A試驗機的飛馬火箭離開地面。經過1多個小時的飛行，飛馬座火箭於下午2點在距離太平洋約12000米的高度墜落，這是飛馬座火箭的正常發射高度，有助於減少火箭控制面承受的大氣載荷。隨即，火箭點火，爬升至約28500米的高度。此時X-43a與火箭分離，依靠自身超音速燃燒沖壓發動機工作約10秒，最高時速8000公裏，相當於7馬赫。這個速度遠遠超過了美國高空偵察機“SR-71”(俗稱“黑鳥”)在1964年創下的3.2馬赫的紀錄，也超過了美國國家航空航天局用火箭推進的X-15試驗機6.7馬赫的最高速度。之後發動機停止工作，X-43a在空中自由滑行約6分鐘，隨後如期墜入加州附近的太平洋。
高超音速飛機是什麽樣的？
1994 165438+10月，鑒於資金短缺，美國取消了美國國家航空航天局昂貴的國家天空飛機計劃，正在研制的X-30試驗機被迫下馬。為了配合美國國家航空航天局提出的“更好、更快、更便宜”的新航天戰略，Hyper-X項目誕生了，其研究的核心內容是X-43試驗機。
Hyper代表高超音速；“X”代表“測試”。“Hyper-X”代表“高超音速測試”，
“X-43”代表美國國家航空航天局的第43架實驗飛機。X-43有三種型號，分別是X-43a、X-43b和X-43c。目前除了X-43A已經測試過兩次，其他兩個還在研發中。
X-43A和已拆卸的X-30載人單級軌道NASP飛機不僅外形相似，而且還有相同的發動機方案有待試驗。它們都是與機身壹體化的超音速燃燒沖壓噴氣發動機。X-43a的前體被設計成產生沖擊波來壓縮進入超音速燃燒沖壓發動機(安裝在機體下方)入口的空氣。X-43A試驗機機身先進扁平緊湊，長3.6米，翼展1.5米，重約1噸。在X-43a的眾多研究目的中，與機身壹體化的沖壓/超聲速燃燒沖壓發動機的驗證排在第壹位，其次是氣動數據的開發、設計工具的驗證和高超音速飛行器的各種吸氣方式。
為什麽要用B-52轟炸機？
高超音速飛行的X-43a采用高超音速沖壓發動機。發動機的燃料是飛機上攜帶的液氫，助燃劑(氧化劑)是空氣中的氧氣。顯然，在靜止狀態下，高超音速沖壓發動機無法獲得足夠的氧氣，因此X-43A飛機無法像戰鬥機或民航客機那樣依靠自身動力從地面起飛。只能用B-52轟炸機和飛馬助推火箭。
強大的推力是由什麽產生的？
飛行速度達到7馬赫，新紀錄誕生！最重要的原因是超音速燃燒沖壓發動機產生的強大推力。
高超音速飛機使用超音速燃燒沖壓發動機，屬於沖壓發動機。法國人雷恩的沖壓發動機原理？羅蘭於1913年提出，1939年德國首次在V-1導彈上使用。沖壓發動機由進氣道、燃燒室和推進噴管組成，比渦噴發動機簡單得多。沖壓是迎面而來的氣流進入發動機後，減緩和增加靜壓的過程。這個過程不需要高速旋轉和復雜的壓縮機。高速氣流經過膨脹減速後，在氣壓和溫度升高後，會進入燃燒室與燃油壹起燃燒。溫度2000-2200℃，甚至更高。膨脹加速後會從噴口高速噴出，產生推力。
沖壓發動機目前分為亞音速、超音速和超音速燃燒(或高超音速)三類。亞音速沖壓發動機以航空煤油為燃料，采用擴張式進氣道和收縮式噴管，飛行過程中壓力增加比不大於1.89。壹般在速度小於0.5馬赫時無法工作。超聲速沖壓發動機采用超聲速進氣道，燃燒室進口為亞音速氣流，采用收斂或發散噴管。使用航空煤油或碳氫化合物作為燃料。推進速度為2馬赫至5馬赫，可用於超音速靶機和地空導彈。超聲速燃燒(高超音速)發動機是壹種使用碳氫燃料或液氫燃料的新型發動機。發動機內空氣的流速始終是超音速，飛行速度高達5馬赫至16。
它和噴氣式發動機有什麽不同？
今天噴氣式飛機使用的最普通的噴氣發動機是渦輪風扇噴氣發動機。帶外涵道的噴氣發動機的早期設計出現在20世紀30年代。早期的渦輪風扇發動機是在20世紀40年代和50年代測試的。但由於對風扇葉片的設計和制造要求非常高，直到上世紀60年代，人們才能夠制造出符合渦扇發動機要求的風扇葉片，從而開啟了渦扇發動機的實用階段。渦扇噴氣發動機由進氣口、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。發動機先用空氣壓縮機壓縮進入發動機的空氣，壓縮後的空氣和燃油混合點燃，然後氣體爆炸推動飛機前進。後面的渦輪風扇和前面的壓縮機在同壹個軸承上。
超音速燃燒發動機不同於渦輪風扇噴氣發動機。事實上，它也不同於火箭發動機。多級火箭雖然速度極高，可達20 Dommach，但它攜帶的是全部燃料，所以在相同體積下，它的有效載荷低於裝有超音速燃燒沖壓發動機的飛機。
為什麽要進行高超音速試驗？
此次試驗的重要目的是展示吸氣式高超音速沖壓發動機與機身壹體化的技術。使用這種技術的發動機工作時，與液氫壹起燃燒所需的氧氣來自大氣中的空氣，而不是飛機攜帶的液氧或飛機本身。吸氣式高超聲速沖壓發動機技術被認為在未來的高超聲速飛行器和可重復使用的發射裝置中得到廣泛應用。原因是這些飛行器在使用吸氣式高超音速沖壓發動機後，可以增加有效載荷或減少自身體積，因為液氧的位置和重量都被取消了。
Hyper-X計劃的目標是為人類達到高超音速積累知識，建立信心，提高技術。X-43A的成功試飛為進壹步研究采用吸氣式超聲速燃燒沖壓發動機的高超音速飛行器奠定了基礎。不過，高超音速何時能在實際中應用還是個未知數。無論未來的進展是快是慢，有壹點是肯定的，那就是盡管在未來的20年裏，美國國家航空航天局表面上只打算發展、測試和飛行高超音速技術，以支持未來可重復使用發射器的發展和加強太空探索。然而，壹旦發動機的技術成熟，它將有可能用於其他目的。比如攜帶(常規或核)武器執行與導彈相同的遠程攻擊任務，其用氧氣燃料的重量換取武器載荷的能力使其威力更大；換句話說，它的體積小，讓對手更難捕捉到自己。
為什麽第壹次試飛失敗？
按照原計劃，X-43A要在2000年6月1日至2006年9月1日完成計劃中的三次試飛。但由於種種原因，尤其是2001年6月首次試飛失敗，整個項目被迫延期。在那次試飛中，與X-43a“纏在壹起”的助推火箭在7000多米的空中被B-52轟炸機擊落。雖然點火成功，但很快就偏離了航向，發生了翻滾。無奈之下，研究人員只好啟動應急按鈕，裝有X-43a的火箭在空中自毀。盡管X-43A當時沒有時間與火箭分離，但研究人員表示，他們仍然獲得了很多有價值的信息，這些信息將對接下來的試飛有所幫助。
第二次飛行測試原定於今年2月。在6月5438+01日對X-43a的方向舵作動筒進行測試時，由於技術人員的操作失誤，作動筒發生了故障，盡管故障可能不會影響作動筒的功能。然而，為了安全起見，美國國家航空航天局決定更換促動器並重新計算飛行剖面。
接下來會進行哪些測試？
2010前，最大的吸氣式高超聲速試驗機X-43b將進行測試。X-43b將使用渦輪發動機和吸氣式超音速燃燒沖壓發動機的組合動力。這種發動機組合非常適合高超音速飛機，因為它可以自動調節驅動力，使飛行達到最佳速度。當飛機的速度只有音速的兩倍左右時，飛機借助渦扇噴氣發動機前進，與普通飛機無異；當飛行器在高超音速飛行時(馬赫數5到15)，開始使用吸氣式超音速燃燒沖壓發動機推進。
現在，美國國家航空航天局的壹個研究中心已被委托研究高馬赫數渦輪推進技術——革命性渦輪加速器(RTA)。計劃在2010年，采用RTA技術的燃氣輪機聯合循環發動機可以將飛機的速度提高到4馬赫以上。通常情況下，超音速飛機發動機產生的推力與飛機重量之比不超過4，未來采用RTA技術的發動機這壹比值可以達到15比20。如果可能的話，美國國家航空航天局將把小型渦輪加速器驗證機與雙模超音速燃燒沖壓發動機結合起來，用於X-43b試驗機的飛行測試。
X-43c是X-43a項目的延續。X-43a用於演示飛機在7馬赫和10馬赫時超音速燃燒沖壓發動機的短期飛行性能，而X-43c計劃演示自由飛行性能和飛機從5馬赫加速到7馬赫時超音速燃燒沖壓發動機的性能。X-43C試驗機使用的發動機將有普通沖壓發動機和超音速沖壓發動機兩種工作模式。當X-43C演示飛行時，它將被火箭推進加速到5馬赫，並被送到大約24000米的高度。隨後，X-43C將與螺旋槳分離，利用自身動力和自動控制系統將速度提升至7馬赫。