楔形闸阀的楔角,楔形闸阀的楔角是什么

 金彬阀门网    2024-11-29 02:50:03 发布   闸阀

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于楔形闸阀的楔角的问题,于是小编就整理了1个相关介绍楔形闸阀的楔角的解答,让我们一起看看吧。

高超音速巡航导弹是如何做到高超音速的?

人类很早就进入了超音速飞行时代,但经过几十年的发展,普通飞机的速度最多只能提高到音速的3至4倍,再往上就触及了传统技术的极限。于是,高超音速飞行的理论应运而生。高超音速,指物体的速度超过5倍音速,约合每小时移动6000公里。举例来说,按照这个速度从乌鲁木齐直飞上海只需30分钟甚至更少,而一般的民航班机要数小时。高超音速飞行器主要包括3类:高超音速巡航导弹、高超音速飞机以及空天飞机。这次试飞成功的X-51就是高超音速巡航导弹的原形,它采用的超音速冲压发动机被认为是继螺旋桨和喷气推进之后的“第三次动力革命”——相比之下,美军装备最多的“战斧”巡航导弹仅能以亚音速缓慢飞行,根本没法和X-51相提并论。1、这一项目被称为“X-51A”计划,其关键在于研制出一种能以6.5马赫(即6.5倍音速)的极高速度携带弹头飞行的高超音速冲压喷气发动机。马赫指飞行器与当地音速之比,一般把马赫大于5的飞行称为高超音速飞行。

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2、与需要携带大量氧化剂的传统导弹不同,这种新式导弹的发动机能够以极快的速度将自带燃料和空气中的氧气进行混合,从而产生出极高的速度。

3、据参与项目的专家透露,这种可重复使用的高超声速导弹外形尺寸比同类导弹要小得多,只有后者的一半大小,但却具备攻击5000千米外目标的能力。

4、研发中的这种高超声速导弹在投下弹药后可飞回基地,因此更象一架飞机。


现在高超音速武器成为各大国竞相研发的镇国利器之一。如我国的东风-17、俄罗斯的“匕首”以及“锆石”,还有美国正在实验中的“X-51A”,这些都是具备高超音速飞行速度的飞行器。

我国的东风-17高超音速导弹和俄罗斯“先锋”系列高超音速导弹采用了类似的滑翔弹体,但是弹道方式完全不同,东风-17弹体通过火箭助推器送入亚轨道,随后突破大气层,飞行器和助推器再次分离,再次进入大气层,在大气层边缘进行高超音速滑翔飞行,最大速度可以达到10马赫,可以通过气动力布局调整弹头的飞行姿态,使弹道更加捉摸不定,能够有效的突破世界上绝大多数的反导系统。

俄罗斯的“先锋”系列高超音速导弹采用的载具则是射程近一万公里的“SS-19”洲际弹道导弹,该滑翔弹体在助推器的作用下送至大气层上方,能够有效的减少飞行阻力,然后滑翔弹体启动冲压发动机,再一次在大气层上方进行加速,速度可以达到惊人的20马赫,而且该过程中可以进行多次机动变轨,规避敌方的反导雷达系统,在进行突防时,“先锋”系列可以分出三个弹头,攻击不同的目标。

美国的X-51A高超音速飞行器采用的则是一款超燃冲压发动机,能够将导弹推至6到6.5马赫,相比较其他导弹有着巨大的优势,但是随着美国多次实验均以宣布失败而告终,所以美国高超音速飞行器还需要一段努力。

巡航导弹要实现高超声速巡航,首先需要符合两个条件,即乘波体气动设计的弹头和采用超燃冲压发动机。

所谓乘波体弹头,简单的说,就是利用自身产生的激波,提高其整体气动性能的弹头都可以称为乘波体弹头。什么是激波呢?激波就是超声速气体中的强压缩波;飞行器速度越快,产生的激波就越强。在高超声速飞行中,随着马赫数的升高,波阻和摩阻增加,就会形成升阻比“屏障”,而乘波体构型就是克服这一升阻比“屏障”的有效方法。乘波体飞行器在设计中,会尽量使激波附着在飞行器前缘上,波后的高压气体完全作用在飞行器的下表面,如果没有气体从飞行器的下表面泄漏到上表面,就可以获得较高的升阻比,从而大大提高飞行器的气动性能。就如飞驰的快艇,利用水的浮力一样,只要快艇不漏水,水的浮力让快艇飞驰就起着关键性的作用。

乘波体气动外形设计弹头的导弹目前有两种。一种是不需要发动机的滑翔式弹头,比如DF-17,采用的是钱学森弹道。另一种就是现在要说的高超声速巡航导弹弹头,这种弹头普遍采用的是吸气式乘波体构型。吸气式乘波体构型的飞行器一般采用变楔角楔形/椭圆锥形的乘波体气动外形设计,这种气动布局是根据冲压发动机所需的高温高压均匀来流,通过前体楔锥形面的优化设计,得到三个预压缩面的压缩角和长度等几何参数,以此为基础设计二维楔锥,并与椭圆锥相切以生成三维流场。以进气道唇口所需型面为基准,在该流场的三维激波组合中“刻”出乘波体下壁面,从而实现以发动机进气道性能为目标的乘波体反向设计,生成的乘波体不仅具有较高的升阻比,而且能提供发动机所需的均匀来流。

上图为俄美高超声速巡航导弹采用的气动外形效果图

吸气式乘波体与滑翔式乘波体不同,吸气式乘波体飞行高度比较低,一般在2~3万米左右。由于采用空气中的氧气作为氧化剂,从而节省飞行器内部空间来装载更多燃料,使飞行器飞行更远。当然,也有空气转化技术不过关采用自带氧化剂的飞行器,只能把飞行器做得更长而已,比如,俄罗斯“锆石”和美国X-51A,就是如此。

由于高超声速巡航导弹弹头采用超燃冲压发动机提供动力。超燃冲压发动机是一种以超声速燃烧为特点的冲压发动机,在高速时,需要超声速燃烧来保证其高效的燃料利用率,因此被称为超燃冲压发动机。由于超燃冲压发动机点火启动需要在飞行速度达到3马赫以上的条件下才能实现;所以,高超声速巡航导弹需要火箭助推器发射提供初速,火箭发射速度逐步达到3马赫以上时,超燃冲压发动机即点火启动,同时与火箭助推器分离,弹头在超燃冲压发动机的动力推动下,利用乘波体气动外形的优势,从而使弹头实现理论速度达到6~25马赫之间。由于巡航导弹需要具备高精度、高机动变轨能力,一般不会采取太高的速度,为了满足打击精度,一般速度设定在6~10马赫之间,速度太快反而机动变轨能力差,不适合打击机动目标。

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