战斗机超低空超音速飞行会有什么现象?超音速状态下,战斗机的百公里油耗是多少
本文目录
- 战斗机超低空超音速飞行会有什么现象
- 超音速状态下,战斗机的百公里油耗是多少
- 超音速飞行和超音速巡航有什么区别
- 地球上存在过超音速飞行的鸟类吗
- 超音速飞机飞行时产生次声波吗人能看得见飞机吗为什么
- 什么是高超音速飞行武器
- 超音速飞行游戏为什么下架了
- 什么叫超音速 亚音速飞行
- 首次超音速飞行是在什么时候
- 什么是超音速
战斗机超低空超音速飞行会有什么现象
目前的喷气式战斗机大多是超音速飞机,飞机在不断加速过程中,由于声波和飞机速度不断接近,被非飞机所挤压的空气无法及时向外排解,就会累积在飞机机中后部位,形成一道屏障,这就是所谓的音障。音障会导致气流紊乱,飞机机体严重抖动,从而使操纵变得十分困难,甚至可能导致飞机解体。音障一般形成在0.9马赫,也就是时速在1100千米/小时左右,如果要突破音障达到1马赫(1225千米/小时),除了必须使用喷气式发动机增加飞机推力,还要优化飞机的气动布局。在突破音障之时,由于飞机飞行时所产生的声波无法追上飞机,只能全部叠加在机身后方,最后会形成一道圆锥形强压力波,也就是我们最常说的激波(冲击波)。这道激波的能量极大,传递至地面以后甚至可能击碎玻璃,传到人耳以后会形成雷鸣般得刺激,如果飞机飞的太低,甚至可能会击穿耳膜。协和式飞机是为数不多的超音速客机,它在1.6万米高空以两马赫超音速飞行时,形成的噪音高达130分贝,约等于100Pa,足以将玻璃震碎。因此在建筑物和人员密集的场所,几乎所有飞机都是被禁止超音速飞行的。音爆既然具备破坏性,那么在战场上自然也可以用于杀敌,如果在致命性武器已经使用殆尽,但是己方地面部队又遭遇危险,那么战斗机完全可以利用低空超音速掠过敌人阵地的方式对敌人使用音爆波攻击。音爆波虽然可能只能造成短暂的听力障碍,但是对敌人心理的震慑和干扰还是可以起到意想不到的效果。只不过低空超音速阻力太大,操作难度也直线上升,并且目前的野战低空防空火力也异常凶猛,如果真要执行这样的战术,实际上还是存在较大危险性的。除了能够听见的现象,音爆还会产生可视化现象,这就是所谓的音爆云。飞机在突破音速后,由于高速挤压空气,温度下降,空气中水蒸汽就会液化成水滴,弥漫在飞机尾部,就会形成一道锥形音爆云。音爆云的形成跟空气的含水量有很大关系,如果是在海平面或者湖面飞行,因为空气较为湿润,即使亚音速飞行也会形成凝结云,但如果是在沙漠地区飞行,由于空气太过干燥,即使超音速飞行,也不一定能够形成明显的音爆云。超音速状态飞行对于飞行员的影响也是很大的,首先就是因为高速飞行对飞行员会形成巨大的过载,一旦加速过快,过载超过8个G,很容易造成飞行员大脑缺血、缺氧而晕厥,因此超音速飞机飞行员一般都要穿戴抗载荷服,在过载过大时,抗载荷服会在大腿部位充气挤压,防止血液全部回流下半身,给大脑留存充足血液,保证飞行员不因缺血而晕厥。
超音速状态下,战斗机的百公里油耗是多少
超音速状态下,战斗机的百公里油耗是多少?
本身是超音速战机,在超音速飞行时是能省油。假如说不具备超音速的战机,在空中硬要达到超音速飞行的话,那样在空中耗油量是非常大的。
战机也和我们平时驾驶的汽车、摩托车一样,当你高档位行使时,必须得给燃烧室火塞里多加油,从而才能达到高速。飞机也是一样,当战机在空中需要加快速度时,那毫无疑问必须得给飞机发动机燃烧室加油才能加大马力,使飞机从而在空中达到超音速。
比如美军的F22因它具备超音速功能,所以F22在空中超音速飞行时的耗油量就不太大,这也是具备超音速飞行的战机在空中有省油的优势。
像苏27这样不具备超音速功能的飞机在空中飞行时,如果要想达到空中超音速巡航,那毫无疑问它的耗油量就比F22耗油量大。苏27最大航程是3700公里,亚音速空中飞行时每百公里耗油量是0.25吨。也就是说六分钟能消耗六辆货车油箱里的油。如果达到了超音速巡航的话,那必须15分钟飞出去800公里,这800公里就得消耗7吨油左右。
像F22这样具备超音速功能的战机,通常空中飞行巡航时航速是1.6马赫的速度,每百公里的耗油量是0.26吨,如果达到2马赫以上的速度巡航,那就再打开加力燃烧室,那样的话再进一步加大点耗油量。但是相比较而言比苏27超音速飞行时省油。
超音速飞行和超音速巡航有什么区别
昨天聊图160,我说这么巨大的飞机,四台发动机喷火,红外特征强烈,无法做到隐蔽飞行,2000公里开外就能被雷达探测到。它出去执行任务,全程被对手监控。真打起来,随时都会被击落。
然后有人就不乐意了:图160速度快,2.2倍音速、2.5倍音速......
没有用!
正好借这个问题一起聊聊。
超音速飞行,人类几十年前就能实现了,不是高科技。而超音速飞行往往要和另外一个词捆绑:加力。绝大多数的超音速飞行都是靠开加力实现的。开加力是什么意思?简单的讲就是在飞机飞行的过程中,发动机在燃烧,在喷火。这时候,再把燃油直接喷到发动机正在燃烧的火焰上,让燃烧更加猛烈。从而产生更大的推力,实现更高的速度,超音速、2倍、3倍音速。
但是,飞机开加力,把燃油直接喷到发动机的火焰上,问题也很明显:费油。
太费油了。
想超音速必须开加力,开加力必然费油。所以,超音速=开加力=费油,这三个词是一回事。超音速的潜台词就是费油。飞机为了安全,有时候着陆之前要把机身内部的燃油放掉。放油,是飞机必备的功能。开个口,把油撒出去。飞机超音速飞行费油到了什么程度?比放油的速度还快。
装满燃油,本来可以飞四五个小时,开加力,超音速,10分钟之内全烧完。有的汽车费油,咱们说赶上喝油了。超音速,倒油都跟不上。超音速飞行和正常飞行比,费油不是翻倍,而是二三十倍的费油。很恐怖。
而油料又等于飞行距离,作战半径。油越多飞的越远,油越少飞的越近,越省油飞的越远,越费油飞的越近。开加力、超音速飞行、二三十倍的费油对作战半径、航程有多大影响可想而知。加力全开,只能飞正常距离的二三十分之一。
就像上面说的图160,它的最大航程是1.6万公里,最大作战半径是7300公里。如果它按最高的2倍音速、2.5倍音速飞,最大航程就变成了650公里,最大作战半径就变成了300公里......所以它执行任务不能按最高速飞,还得是亚音速飞行,省油飞,才能达到1.6万、7300公里。不过可以折中一下,可以在1.5倍音速的情况下飞行,但这时候,图160的作战半径会急剧降到2000公里。1.5倍音速飞行,作战半径直接减掉三分之二还多。
可见超音速对航程有多大的影响。
就这您还别嫌弃,想全程开加力,不怕费油,也不行,还费发动机呢。加力开满熬不上10分钟,超过5分钟发动机报废了。
常规的超音速飞行,成本非常高,代价非常大。所以轻易不能这么干。短兵相接,实在危急,偶尔开个几十秒,一两分钟,也就这样了。实在没招了,才能开加力、超音速。在很长的时间里,超音速只是纸面上的性能,很少用。超音速的能力往往都是象征性的,我能超音速,证明有这个科技实力。
当然,战机能达到超音速整体是有意义的。就像你短跑厉害,虽然生活中不能天天冲刺,但身手肯定比普通人矫健灵活。最高能达到2倍音速的战机,虽然不能总2倍音速飞,但跑亚音速、跨音速还是很轻松的。
什么是超音速巡航?
巡航这两个字的本质就是:省油。
超音速巡航最简单理解就是:省油超音速。
专业的说法:巡航指的是经济状态下飞行。说白了,省油的状态下。超音速飞行自带费油的含义。超音速巡航飞行是特意做个区别,特意强调一下“省油”。
超音速为什么费油?开加力。省油则意味不开加力,不往发动机火焰上喷燃油,自然省了很多。不开加力,在省油的情况下实现超音速飞行,叫超音速巡航。
巡航、省油又意味什么?飞的远、作战半径大。
超音速飞行是快,但不远。超音速巡航是既快又远。意义大多了。举个最简单例子,911期间,客机撞大楼。其实当时周围基地有美军战机负责国土防空。但部署的是F16。F16想赶到城市上空,正常亚音速飞,已经来不及了。超音速飞,开加力,速度是上来了,但费油,飞行距离急剧缩短,又导致它根本飞不到城市上空。所以后来有人总结,如果部署的是F22,超音速巡航,可以很快的赶过去,省油,距离还能够上,美国的损失可能会减少。
按理说F16的作战半径要大于F22,不过它要是开加力,超音速,立马就完了。
超音速飞行虽然已经实现几十年,但不实用。只有到了F22的时代,超音速巡航,省油超音速,在超音速的情况下还能保持大航程,超音速才变得有实际价值。而速度对飞机意味着什么,也不用多说。F22被很多人当成天下第一,超音速巡航,有四分之一的功劳。由此也能看出超音速巡航的重要程度。
不过我在之前的文章里说过F22作战半径小,不到800公里,这是因为它自身带的油太少了。如果普通战机带这些油,作战半径会更短。800公里对于F22自身那点燃油而言,属于大作战半径。
超音速飞行和超音速巡航,看着很像,但两者差了40年的科技水平,完全不是一个级别,差距是巨大的。
还是图160,亚音速,作战半径7200公里,1.5倍音速就降到了2000公里。它那2倍音速,几百公里的作战半径有什么用?没用。只能是在飞行中,遇到危险,被对手的战斗机咬住,导弹盯上,然后它玩命拉到2倍音速,争取搏一下。问题是这么大的飞机,没机动能力,面对现在的战斗机、导弹,2倍音速跑的了吗?跑不了。它的1.5倍音速还有点用,能在家门口打一下,2倍音速,啥用没有。
某些人把图160的高速看的很神奇,2倍、2.5倍音速,是因为不知道这种高速是要付出多大代价。
地球上存在过超音速飞行的鸟类吗
2012年10月14日,奥地利著名跳伞运动员菲利克斯·鲍姆加特纳(Felix Baumgartner)乘坐一个由氦气球悬吊的太空舱经过了两个小时的升空后到达了人类搭成气球史上的最高度-39000米,他准备从平流层上跳下。
菲利克斯在自由落体时,最高时速达到了1.25马赫(1357.64公里),成功地完成了超音速自由落体,一举拿下了两个世界纪录(最高高度和最快速度)。
这是人类历史上首次观测到动物的速度超过音速,当然,菲利克斯能够成功有很大的原因要归功于身上穿的这一套带有加压功能的太空服。
那么,作为天空中的“王者”鸟类的最快飞行速度是多少?能不能实现超音速飞行呢?我们一起来了解一下。
飞得最快的鸟?
世界上飞的最高的鸟是黑白兀鹫,它能飞入1.1万米高空,也就是平流层,黑白兀鹫飞行高度的确认是来自于1973年,一架波音飞机在1.1万米的高空巡航飞行时喷射引擎吸入了一只黑白兀鹫。
但是,飞得高不代表飞得快,而且向上飞原本就比平行于地面飞行消耗的体力更大,所以,黑白兀鹫靠的是慢慢爬升,到了万米高空。
那么,谁才是飞行速度最快的鸟呢?关于这个问题,网上的争议声也比较大,有人认为是军舰鸟,有人认为是雨燕,还有人认为是游隼等等,那么哪个答案才是正确的呢?
其实,这几个答案除了军舰鸟严格来说都是对的,只不过是看如何飞行而已。其中军舰鸟在许多民科数据中,速度高达418公里每小时,如果这个速度是真的话,那么它无疑是现存飞的最快的鸟。
但是,军舰鸟的速度科学家们早已经辟谣了,因为根据鸟类学家的检测发现,即使是俯冲时军舰鸟的最高时速也只有159公里。
剩下的两种雨燕和游隼都是飞得最快的鸟,其中雨燕中有两个飞行高手:尖尾雨燕和褐雨燕,其中褐雨燕的最快飞行速度达到了353公里每小时,而尖尾雨燕是平均飞行速度最快的鸟,时速平均在170公里左右。
而游隼是俯冲速度最快的鸟,虽然它们平时的巡航速度只有平均70公里每小时,但是一旦发现猎物,它们在俯冲时最高时速可达389公里。(数据是2018德国的鸟类学家利用雷达测算出来的)
不过,音速是340米每秒,也就是1224公里每小时,显然即便是俯冲,鸟类的速度之王也与音速相差甚远,也就是说,目前没有鸟类能够超音速飞行。这到底是什么原因导致的呢?
为什么没有鸟能以超音速飞行?
关于这个问题,我们从必要性和可行性两个角度来说:
01 必要性
没有鸟能以超音速飞行的主要原因之一就是没有必要,虽然我们常说“天下武功唯快不破”,但是这个快是相对于对手而言的,对于鸟儿来说,它们的食物不是天空中的飞虫,就是地上跑的动物。
天空中的飞虫,速度是非常慢的,即便是昆虫中的“飞行王者”蜻蜓不过最快也只有40公里每小时,捕杀这种速度的猎物用超音速,这不是“杀猪用宰牛刀”吗?
地面上的动物也是如此,即使以奔跑速度为优势的野兔时速最快也不过70-80公里,而且对于地面上的动物来说,天空中的捕猎者几乎属于“盲区”,最关键的是以超音速俯冲向地面,鸟显然是无法刹车的,以这种速度撞击地面,鸟至少能够冲进土下1米深以上,那还能活吗?
因此,鸟类不能以超音速飞行的主要原因是没有必要,既然没有必要就不容易被自然选择保留下来。
02 可行性
假设有一种鸟可以以超音速飞行,那么它会面对什么呢?我们上面说到的“刹车”是一个问题,除了这个问题外,“摩擦力”也是不容忽视的,我们能够看到流星划破夜空的原因是什么?就是因为一些陨石在进入到大气层后,由于极快的速度产生了摩擦力,在有氧的环境下,就燃烧起来了。
如果一只鸟飞行速度突破了音速,在强大的摩擦力下,羽毛很快就会烧起来,这样鸟飞一次死一只,我们甚至可以在地面上捡到经过“烧烤”的鸟。
其次,想要足够的速度,必须要有足够的燃料,鸟飞行也是如此,想要飞得快翅膀挥动的频率必然要极快,此时体内的能量消耗要是正常飞行的N多倍。我们且不说骨骼和肌肉承受不了如此大的强度,就单单说这种能量消耗需要吃啥能补充的上吧?
而且超音速飞行会产生音爆,音爆是物体在空气中运动速度超过音速所产生的爆炸声,同时音爆时还会产生强大的冲击波,这种冲击波不是我们地球上的碳基生物能够承受的了的。
总结
对于动物来说,速度固然关乎生存,但也不是速度越快越好,举个例子,陆地上跑得最快的猎豹时速可达110公里,这种速度就足以追的上它的猎物了,它显然没有必要继续提高速度,毕竟110公里的速度都让猎豹只能维持数秒,而且还要有长达十几分钟的虚弱期。
对于鸟类来说也是一样的,游隼的俯冲速度就是鸟类飞行的速度天花板了,这种速度其实都有些过头了(对于生存来说)。如果是要超音速,更是一件不可能的事情,毕竟碳基生物都怕火,而超音速在空气中飞行会“引火烧身”。
超音速飞机飞行时产生次声波吗人能看得见飞机吗为什么
目前研制的战斗机都是具备超音速的能力的,这个已经是现代战斗的一个基本的指标了,所谓超音速就是指战斗机的飞行速度超过声音传播的速度,声音在海平面上的传播速度是340米每秒,所谓超音速就是指时速在1224千米以上的飞行速度,通常战斗机的超音速飞行用马赫来表示,如果具备两倍的音速就是时候2马赫的速度。
但是超音速战斗机不是一直在进行超音速飞行,这个只有在试飞或者训练某些科目的时候才会进行超音速飞行。当然作为战备值班紧急起飞的时候也会使用超音速飞节约时间。另外在空战的时候也会才采取这种进行规避来袭导弹的动作,不不过目前大部分超音速飞行都有一个弊端,这就是燃油消耗太多,因为大部分超音速飞行都是采用加力燃烧的方式进行的。
战斗机进行超音速飞行也会是可以看到的,人眼的识别能力还是可以看到超音速飞行的战斗机,不过如果距离太近的话可能会让耳膜受到损害,在战斗机进行超音速飞行的阶段会有音爆产生,而这是具有很大的危害的。这也是世界各国都规定战斗机不能在地空进行超音速飞行的一个原因。
目前世界上运行的客机都是亚音速飞行,时速在900千米以上,在地面是看的到这些飞机的飞行的,当然如果战斗机以1224千米每小时的速度飞行,只要有足够的能见度,人眼依然可以看到得到。
什么是高超音速飞行武器
HyporveIocⅰty.Guⅰⅰded.MissⅠeSyetem/或HⅤM
是一種可在大気层边缘滑翔的新型前沿高科技武器系统、测試飛行速度达10馬赫以上。
分全程和末段超高速兩種摸式。据2017年12月28日美國《外交家》杂志社网站首次报道:“中國試射了一杖代號“DF17”的新一代HVM/超高速彈道导彈、射程1800~2500Km、并击中目标、莸得成功、该型导弹可搭载核/常兩種彈头、其再入器采用超高速滑翔技术……”。据俄罗斯《塔斯社》报道:俄罗斯成功試射“Avangard/锆石”(也有外媒称“匕首)的20馬赫高超音速导弹武器、采用SS-19洲际导弹助推器射程达6000英里……
美國媒体也公開报道称:“俄罗斯20馬赫高超音速导弹武器是无法拦截先進导弹技术、美國在HVM高超音速导弹竞争中远远被甩在后面。”美國是最早提出“60分锺快速全球打击計划”,早期与“洛克希德-馬丁”公司签署“X-51A-乘波者”超高速武器研製含同、然而“x-51a”进展缓慢……美國的第二套超高速导弹试验AHW也进展不顺利、两次发射均告失败……
以美国的航空航天科技实力、不久的将来肯定会有超高速弹道导弹出现、中国、俄罗斯在超高速弹道导弹研发一路领先、将来会在“超高速弹道导弹领域”形成三足鼎立的局面。
超音速飞行游戏为什么下架了
没下架。《超音速飞行》是一款涡轮增压发动机飞行器为主角的快节奏竞速类游戏,和电影《死亡飞车》一样,竞速过程中可以解锁武器和盾牌,游戏场面相当火爆,截止2022年8月12日,经查询该游戏官网发布的通告显示,《超音速飞行》游戏一直都在上架运行中,从来没有下架处理的记录,用户可以进行免费下载体验试玩,一切消息要以官网发布的通告为准。
什么叫超音速 亚音速飞行
声音在标准大气海平面条件下传播的速度为340米/秒(1224千米/小时)。当飞机的飞行速度大于音速时,即为超音速飞行,小于音速时即为亚音速飞行。飞机的飞行速度在其高度上与音速的比值在航空学上叫“马赫数”,因奥地利物理学家马赫最早使用而得名。当飞机速度正好等于音速时,马赫数为1.马赫数大于1为超音速飞行,小于1为亚音速飞行。
首次超音速飞行是在什么时候
首次超音速飞行是在1947年10月14日。退役的美国空军上尉(后升为准将)查尔斯·爱尔伍德·耶格尔(CharlesEYeager,生于1923年2月13日),驾驶一架美国贝尔XS-1型火箭发动机飞机“迷人的格伦尼斯号”(GlamorousGlen-Ids),以1.015马赫(1078.23千米/小)的速度飞越了加利福尼亚州的爱德华兹空军基地,飞行高度为12801.6米。1986年2月,耶格尔还创了一项纪录。他驾驶一架派珀式“夏延400-LS型飞机,在5小时23分内,从加利福尼亚州的班克飞到纽约拉瓜迪亚机场,这对于重量不足5896.8千克的涡轮式轻型飞机来说是一个最快纪录。
第一位超音速飞行的妇女是美国的杰奎琳·科克伦。1953年5月18日,她驾驶的一架北美F-86佩剑式飞机,速度为1049.26千米/小时。
什么是超音速
超音速便是指超过声音的传播速度大于340米每秒。音速就是指声音的速度,标准速度是在15℃(气温)的海平面测试声音在空气中传播的速度(在水中或其他介质中速度不同)。超音速便是指超过声音的传播速度。
声音在15℃的空气中的速度是340米每秒,大约是1224千米每小时。超音速是指速度比340米每秒大的状态,小于340米每秒的速度称作亚音速,等于340米每秒的速度为穿音速,声音的速度会因为气温的不同或气压的不同,而有所不同。高超音速定义:一般认为大于5倍音速的速度称为高超音速。
扩展资料
飞行器在亚音速与超音速的飞行速度下,环境差别甚大。在超音速飞行速度下,阻力、热量和空气动力都会发生改变,而且产生的音爆会严重的损坏飞机的机械强度。
准确地测量超音速以及在超音速飞行速度下的环境,是制造超音速飞行器必不可少的前提条件。英-法协和号(Concorde)和前苏联的(Tupolev-144)开辟了人类商务超音速飞行的先河。
参考资料来源:百度百科-超音速
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