根据参与中国火星和月球任务的科学家的一项研究,中国正在研发一种比波音737更大的超音速飞机。
1. 使用太空任务中的新空气动力学模型,解决复杂设计挑战
这架飞机长45米,比波音737-700飞机长近三分之一,机身顶部装有两个吸气发动机。这种设计有一对类似协和式飞机的三角翼,但翼尖朝上。
这架飞机的设计有一些与协和式飞机相似的特征/图源:北京理工大学
当飞机进入高超音速或超过音速的五倍时,如此复杂的设计会带来多重空气动力学挑战。因此研究人员使用一种新的空气动力学模型来评估飞机在高空的性能,该模型已在中国最新的太空任务中被证明是有效的。
北京理工大学的刘锐和来自宇航系统工程研究所的合作者上周在《气体物理》杂志上发表了一篇论文,刘锐表示,他们的发现将应用于类似的工程项目。
据官方媒体报道,刘是我国火星着陆和月球岩石取样任务的关键科学家,这两项任务都要求航天器以超高速在大气层中飞行。中国从未到过火星,因此缺乏有关这颗红色星球的第一手数据。这次探月任务也很有挑战性,因为返回样本的速度比以往任何中国航天器都要快。
据《科技日报》报道,刘用他的模型来帮助中国航天当局改进航天器的空气动力设计和飞行路径规划。这两项太空任务的成功表明这种方法是有效的,此前没有任何国家在第一次尝试时就完成了任务。
2. 中国技术后来居上,2035年达成一小时之内到达地球任何地方
高超音速飞机在我国的高科技计划中占突出地位,而国家一直在向该领域投入资金和资源。根据上月公布的一份官方时间表,中国的目标是到2025年完成验证高超音速飞行所有关键部件的实验,包括将飞机推进到火箭速度的新一代吸气式发动机。在这10年后,中国的目标是运营一支高超音速飞机机队,可以在一小时内将 10 名乘客运送到地球上的任何地方。根据计划,到2045年,这些飞机每次飞行将搭载超过 100 名乘客。
中国正在研制的波音737型高超音速飞机/图源:北京理工大学
高超声速飞机从空气中吸收氧气,因此其运行成本只有火箭的百分之一。根据计划,它们将使中国每年向近地轨道或月球空间站运送超过1万吨货物和超过1万名乘客。
目前,这些飞机只用于军方。尽管它体型庞大,但容纳乘客的空间却很少,巨大的发动机和进气口占据了机身的大部分空间。乘坐当前版本的飞机飞行还不是很平稳,强烈的气流会导致极端的高温和振动。
根据公开获得的信息,中国已经部署了至少一种高超音速武器。在2019年国庆阅兵式上,我军首次展示了东风-17导弹编队。
虽然西方国家在高超音速武器的发展上处于领先地位,但中国和俄罗斯近年来一直处于领先地位。我国正在运行世界上最强大的高超音速风洞,并正在建造另一个更大的风洞。任何现有的防空系统都无法阻止以高超音速飞行的飞机或导弹。
页面更新:2024-03-26
本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828
© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号