第87章 超音速飞机

音速是指声音在空气中传播的速度。高度不同，音速也不同。在海平面，音速约为1224公里/小时；而在海拔11000米时，音速约为1062公里/小时。在航空上，通常用M（即马赫）来表示音速，M＝1即为音速的1倍；M=2即为音速的2倍。当飞机飞行速度接近音速时，周围的气流动态会发生变化，出现激波或其它效应，会使机身抖动、失控，甚至空中解体，并且还可产生极大的阻力，使飞机难以突破M=1的速度。人们把这种现象称之为音障。在第二次世界大战期间，一些活塞式战斗机在加速俯冲速度达到M=09时，就曾强烈感受到了音障，并有的飞机因此而失事。当喷气式飞机出现后，使飞机速度有可能大幅度提高时，能否突破音障就成为航空界注视的一大焦点。英国首先开始对超音速飞机进行研究。迈尔斯公司受官方委托于1943年研制M＝52型喷气式飞机，目标是速度达到M=16。但由于当时有人在驾驶其它飞机接近音速时失事遇难，官方认为载人的超音速飞行太危险，后来终止了这一计划。美国于1944年开始了同样研究，它采用以火箭发动机为动力。贝尔公司于1945年制造出X-1火箭实验机，X-1的机翼很薄，平直翼型。它需由一架B-29型重型轰炸机挂在机身下带到空中，然后在空中点火，脱离轰炸机单独飞行。1947年10月14日，空军上尉查尔斯·耶格驾驶X-1在12800米的高空飞行速度达到1078公里/小时，M=11015，人类首次突破了音障。1953年，试飞员道格拉斯驾驶着“流星烟火”号飞机，在喷气发动机和火箭的双重推力下，首次以音速2倍以上的速度飞行。这说明，只要突破M=1，就不会再有音障存在。人们通过研究发现，采用向后倾斜的机翼可以延缓或消除音障现象的出现并减少飞行的阻力，有利于提高飞行速度，所以后来的亚音速和超音速飞机大都采用有向后倾斜角度的后掠翼、三角翼或梯形机翼。最早具有后掠翼的实用飞机是40年代后期诞生的美国F-86和苏联米格-15战斗机。而第一种实用的超音速飞机是美国于1949年研制成功的F-100战斗机。