图片来源:微博网友@超大sea
稠密大气层一般认为有三四十公里厚。现役战斗机一般最大飞行高度,也就是实用升限指标,绝大部分都在20公里的稠密大气层以内。
MD家族实用升限即飞行高度指标,2022年,MD-22露面的时候,被认为具备一定的亚轨道飞行能力,而亚轨道通常指距地面20-100公里的空域。
可以认为,MD既可以在稠密大气层内飞行,同时也可以在亚轨道飞行。
MD采用小翼展。机翼向后缩,靠近后机身,大机翼后掠角,针对高超声速飞行,兼顾突破音障和热障。
双侧倾垂直尾翼、三角翼设计,有副翼。翼展小,但比起火箭或者导弹,还是有较大面积,则主要针对稠密大气层内部的飞行。明显使用各种性质的气动安定面。
配备可伸缩的三点式起落架,可以从常规跑道降落。当然,是否具备完整的起飞能力尚在疑问中。目前的实验是通过第三方空投进而启动主发动机的形式进行的。
有分析认为MD-22可能采用1台吸气式主发动机+2具火箭发动机的配置。吸气式发动机,到底是冲压还是超燃冲压发动机?未来还有什么可能?这些就不好说了。
什么是“高超”?得说马赫数。
研究飞行问题,经常要用到飞行速度与声速的比值。奥地利物理学家恩斯特·马赫在相关研究方面贡献很大,后人为纪念他,就把这一比值叫做马赫数。但是,大气湿度、温度及密度等因素,都会影响到声速的大小。也就是说声速大致分布在一定区间内,并不是一个固定值。比如,气温每升高1°C,声速就会增加0.607米/秒。我们经常说的声速,是假定在海平面高度、气温15°C的条件下,此时音速约为340米/秒,合1224公里/小时。
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“高超”,是大家对高超声速飞行器约定俗成的简称,通常是指飞行马赫数大于5的飞行器。说明飞行速度是声速的5倍。目前常见的“高超”,包括高超声速导弹(巡航或滑翔)、有人或无人驾驶的高超声速飞行器,以及空天飞行器,MD家族应该是最后这种。
在2019年国庆阅兵中出现的东风17导弹就是一种高超声速飞行器
采用了独特的乘波体滑翔弹头
高超声速飞行器再入大气层时,因强烈的气动加热作用,机体结构温度会迅速上升,结构的力学性能也会跟着发生改变,部件内部及相邻位置可能会积攒热量,产生热应力,甚至会在极端高热的状态下出现热变形。而机体结构变形后,围绕机体的空气流场也就变了,带动机体温度分布情况也会跟着改变,因此总的情况会变得更加复杂。
高超声速飞行器结构表面和内部温度非常高,不同部件部位可能温差很大,瞬间的温度变化也非常剧烈,可能会出现热颤振问题。除了气动力、气动热外,高强噪声也会降低飞行器的材料、结构的寿命。
编辑/云苓
审核/老虎