澳门新莆京娱乐app:高超声速飞行器

2019-11-26 14:19栏目:航天科技
TAG:

澳门新莆京娱乐app,2017年11月16日至11月18日,第十届全国高超声速科学与技术会议暨第五届发动机进排气学术交流会,在江苏省南京市召开。第十届全国高超声速科学与技术会议由中国科学院高超声速科技中心、中国科学院力学研究所、中国力学学会联合主办,第五届发动机进排气学术交流会由中国力学学会激波与激波管专业委员会超声速内流专业组主办,两会由南京航空航天大学工信部“航空发动机热环境与热结构重点实验室”、“江苏省航空动力系统重点实验室”共同承办。

  据人民网消息,2014年8月25日,美国陆军研制的“高超声速武器”在阿拉斯加测试时发生严重故障,升空仅四秒后爆炸并坠落在测试基地内。尽管如此,美军将继续推动“高超音速武器”的开发项目,以便实现在一小时内打击地球上的任何目标。  那么,高超声速武器到底是什么?这个炫酷炸天的玩意儿,到底有多么牛逼哄哄呢?真的能一小时内打击地球上任意目标吗?我国是否有进行这方面研究呢?  撰文/郭亮(中国科学院力学研究所)  高超声速,技艺高超  所谓“高超声速飞行器”,是指飞行速度超过5倍声速的飞机、导弹、炮弹之类的有翼或无翼飞行器。  在英文中,高超声速称为“hypersonic”,这个词是我国著名科学家钱学森先生在1945年首次提出的。同时,他还提出了用“第一级喷气式飞机搭载第二级火箭的两级式发射”的方式来实现高超声速飞行的概念。直到20世纪80年代,还有许多国家遵循这个思路进行相关的研究工作。  简单来说,这种飞行器从美国纽约飞到我国北京,还用不了2个小时。毋庸讳言,这么快的飞行器当然具有巨大的军事价值,可以说是战场上的“倚天剑”、“屠龙刀”,以它遥遥领先于其他大气层飞行器的速度,无论是进行突防、侦察还是扩展战场空间,都能轻松完成。  概括来说,高超声速的优势有三个。  一是飞行速度快,2小时内可以打击全球任何目标。  二是探测难度大、突防能力强。由于通过时间短,防御雷达累积回波数量较少,不易被发现;即使被发现,地面防空武器系统也难以实现有效瞄准,因此突防概率极高。  三是射程远、威力大。目前正在研究的高超声速导弹,其射程都在几百千米甚至几千千米以上。根据动能公式可知,物体的动能与其速度的平方成正比,因此在进行高超声速飞行时,它的动能非常之大。与传统的亚声速飞行器相比,在同样质量的情况下,其威力将增大很多。  阻碍超声速飞行的“墙”——声障  我们常用“马赫数”(Ma)来描述飞行器的速度,它表示飞行器的飞行速度与当地声速之比。1Ma(1马赫)就表示飞行器以1倍声速飞行,小于1Ma即为亚声速飞行,高于1Ma则为超声速飞行。  当飞行器的速度逐渐接近声速后,声波会叠合,积累在飞行器前端,产生激波,形成了一堵“看不见的墙”。这堵“墙”会使飞行器产生强烈的振荡,不仅速度衰减,机翼下沉,机头也会往下栽,这就是声障。  为了突破激波的阻碍,飞行器除了要使用大推力的喷气发动机以外,还必须采用专门设计的空气动力外形。现在比较完善的方案,就是采用“后掠形机翼”或者“三角形机翼”,机翼也必须做得很薄。所以,我们看到一架飞机的外形,就可以判断出它是超声速还是亚超声速。  高超声速推进技术  在冲压发动机的燃烧室中,气流只能达到亚声速。为了突破这个限制,人们设计了新一代的发动机,在它的燃烧室中流动的是超声速的气流。这样的发动机,被称为超燃冲压发动机。  超燃冲压发动机,即“超声速燃烧冲压发动机”(SupersonicCombustionRamjet,缩写为Scramjet)的简称。它是一种进气流速超过声速的航空用冲压发动机,属于吸气式喷气发动机的一类。  高超声速风洞  目前,对高超声速飞行的研究、试验和评估,主要依靠三种方法:计算模拟与仿真(CFD)、地面试验和飞行试验,三者缺一不可。  地面试验的主要设备就是“高超声速风洞”。  对于高超声速飞行器来说,目前已有的常规地面风洞已经不能完全满足实验要求了,必须要使用更先进的风洞才行。为此,激波风洞出现了。  激波是气体、液体或者固体介质中压力、密度或温度在波阵面上发生突跃变化的压缩波,在超声速流动、爆炸等过程中都会出现激波。至于激波管,简单来说就是两根管子,中间一个膜,串联在一起。膜的一边充高压气体,另一边充低压气体,膜一破,高压气体压缩低压气体,就会在低压气体里面产生一个运动的激波。这个激波可以将其扫过的气体加速、加压、升温,而且能力非常强,利用这种激波管连接喷管,就做成了激波风洞。  我国的JF12激波风洞  中国科学院力学研究所的高温气体动力学国家重点实验室,在2008年1月正式启动了“复现高超声速飞行条件激波风洞”项目,2012年该风洞研制成功并接受了验收,命名为“JF12风洞”。风洞总长265米,总重量约1000吨。无论是试验时间、复现飞行速度、试验区尺寸等都处于国际领先水平,可以说是世界第一的高超声速激波风洞。

开幕式上,首先由南京航空航天大学纪委书记杭育新代表学校致辞。杭书记讲话分三方面:一是向参加本次学术研讨会的科研院所及与会代表表示诚挚的欢迎,二是介绍了南京航空航天大学的基本情况和办学特色,三是希望通过此次会议的举办为大家提供平台,增进科研院所及高校之间的合作与友谊。接着,乐嘉陵院士做了发言,在简要回顾了高超声速科学与技术以及进排气技术在我国的发展历程的同时,指出加强基础设施建设以及新生代人才培养的重要性。然后,张新宇总师作为高超声速科学与技术会议组委会主席讲话,在回顾办会宗旨和历史的基础上,表达了促进我国高超声速技术发展的意愿。最后,南京航空航天大学能源与动力学院院长崔海涛代表学院向各位表示欢迎,并从师资队伍、学科平台、人才培养及科学研究等方面介绍了学院基本情况,从六个方向介绍了学院科学研究的特色与所长。

澳门新莆京娱乐app 1

版权声明:本文由澳门新莆京娱乐app发布于航天科技,转载请注明出处:澳门新莆京娱乐app:高超声速飞行器