協和式客機憑什麼能長時間超音速飛行?

科學火箭叔 發佈 2023-11-30T16:42:48.018059+00:00

這是一張相當珍貴的協和式客機照片。照片中,它在四架法國戰鬥機的護航下,在吉布地上空進行編隊飛行。那問題就來了,為什麼它能夠在跨洋飛行期間長時間的保持超音速,而大多數的戰鬥機卻只能短時間維持超音速呢?

這是一張相當珍貴的協和式客機照片。照片中,它在四架法國戰鬥機的護航下,在吉布地上空進行編隊飛行。那問題就來了,為什麼它能夠在跨洋飛行期間長時間的保持超音速,而大多數的戰鬥機卻只能短時間維持超音速呢?大概,有以下這五方面的原因:

發動機效率:協和式客機配備了專為持續超音速飛行設計的強大發動機。它採用的羅羅奧林匹斯發動機專門針對高速性能進行了優化,擁有高效的燃油消耗率,使飛機能夠在不過度消耗燃料的情況下長時間保持超音速速度。

結構設計:協和式客機的機身結構設計能夠承受高速飛行所帶來的應力。其流線型外形、加強結構以及採用鈦等先進材料的選擇都是為了減小阻力、承受超音速飛行產生的高溫,並在長時間任務期間保持結構完整性......雖然,也會受到熱脹冷縮的影響啦。比如在飛行期間,其飛行控制台的後面,就會跟隔板之間,憑空生出一個能將帽子塞進去的縫隙。

燃料容量:相對於大多數戰鬥機而言,協和式客機具有相對較大的燃料容量。

這張紐約無畏號博物館的谷歌地圖截圖足以說明問題——鑑於機翼容納了大部分的燃料,而協和式客機的那對巨大機翼,與旁邊的戰鬥機比起來,可以說已經能當人家的油庫了。這就使其能夠攜帶足夠的燃料,持久的揮霍在超音速的長途飛行上。

熱管理:由於空氣的壓縮和摩擦,超音速飛行會產生大量熱量。所以協和式客機採用了先進的熱管理系統來散熱和管理機身在持續超音速飛行期間產生的熱量。這包括將燃料當作散熱劑來用,並結合冷卻系統,以防止過度的溫度升高。

結構熱處理:協和式客機的機身設計考慮了在超音速飛行中發生的膨脹和加熱。它採用了獨特的下垂式機頭設計,使飛機能夠調整其形狀,在超音速飛行時減少空氣動力的加熱效果。

相比之下,戰鬥機則主要設計用於獲得戰鬥效果,而不是長時間超音速飛行嘛。

它們通常將敏捷性、武器系統和雷達能力放在首位,長時間超音速的耐力倒是其次了。並且,戰鬥機的燃料容量較小,而超音速飛行時燃料消耗更大,當然也限制了其持續超音速的飛行能力。

最後,戰鬥機的結構設計也沒有對長時間承受持續超音速飛行所帶來的高溫和應力做過優化,所以,拼高速自然就拼不過協和啦。

實際上,為了完成這張協和式唯一的超音速飛行照片,它還生生的把自己的速度降了下來,將就旁邊飛得較慢的狂風戰鬥機......雖然後者,已經使出自己吃奶的勁了。

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