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臭鼬工厂又在捣鼓黑科技:这次要让大飞机静悄悄的超音速巡航

2018-12-16 19:01编辑:dd人气:


对于飞机来说,高速是一项从不过时的性能。自从2003年11月26日最后一架“协和”超音速客机退役之后,美国宇航局(NASA)就一直没有放弃对未来超音速客机的研究。

“协和”和图-144这类早期超音速客机都存在音爆污染问题,飞机在超音速飞行中机头和机尾会激起两道激波,传到地面就形成接连两声的强烈爆炸声音,因此“协和”被在美国和欧洲上空超音速飞行。由于当时超音速客机的涡喷发动机是为超音速巡航优化的,因此在亚音速飞行中耗油率高,排放污染也严重。完全可以这么说,音爆是导致“协和”退役的主要原因之一。因此,NASA对未来超音速客机就放在了如何降低音爆方面。

近日NASA宣布授予洛克希德公司一份价值2.475亿美元的合同,由该公司著名的“臭鼬工厂”制造一架静音超音速客机(QueSST)验证机,验证未来超音速客机使用的音爆削弱新技术。验证机预计在2021年底交付NASA。“臭鼬工厂”是洛克希德的黑科技研究中心,由著名飞机设计师凯利·约翰逊一手创办,曾研制出著名的U-2、SR-71、D-21无人机、F-117、“海影”隐身军舰等著名武器装备。

NASA尚未为“臭鼬工厂”的验证机分配X系列飞机编号,该机将安装一台通用电气F414涡扇发动机,也就是目前“超级大黄蜂”战斗机的动力装置。NASA希望该机能在人口稠密地区上空试飞,以便其科学家收集最真实的音爆噪音,以此评估未来QueSST在陆地上空进行超音速飞行的可行性。

“臭鼬工厂”的验证机通过长长的机鼻和前机身独特的船底外形来削弱机鼻、座舱、进气口、机翼和尾翼产生的激波强度,并激波在传向地面的过程中聚集在一起产生强度较大的激波。当然,该机的激波仍会传到地面,但人耳只能听见一系列轻微的砰砰声,强度仅为75分贝,相当于10米外经过的汽车。

NASA在2003-2004年期间使用一架改装的F-5E“虎”式战斗机验证了修形外形削弱N型激波强度理论的可行性。该机安装了一个形状特殊的机头罩,并在机身下方加装了铝制基体结构和复合材料蒙皮。这个机头罩不但拉长了机头,并且使之钝化,能防止进气口产生激波,并能稳住机翼激波,使之不与机头主激波接触。试飞表明其音爆强度的确大幅降低。

“臭鼬工厂”的验证机长28.65米,翼展只有8.99米,起飞重量14.7吨。该机将能在16800米高空以1.42马赫的速度巡航,也就是每小时1513公里,超巡性能大约和F-22“猛禽”战斗机相当。该机将沿用T-38“禽爪”教练机的后座舱,有趣的是座舱没有风挡,飞行员只能通过一个类似闭电视或潜望镜的装置来飞行。

验证机一旦试飞成功后,可能会为航空出行带来性变化,使未来的QueSST超音速客机实现无陆上超音速飞行,大幅缩短飞抵目的地所耗费的时间。

(来源:未知)

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