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[涨姿势] NASA 的超音速飞机如何避免音爆?

作者:精品下载站 日期:2024-12-13 16:29:36 浏览:9 分类:涨姿势

NASA 的超音速飞机如何避免音爆?


X-59 将于今年晚些时候首飞,这可能会改变航空业的未来。

[涨姿势] NASA 的超音速飞机如何避免音爆?

X-59 尽显辉煌。

图片来源:洛克希德·马丁臭鼬工厂

超音速航空旅行有望让我们更快地穿越世界,但它也有一个巨大而响亮的缺点:音爆。超音速飞机不允许在陆地上飞行,因为它们产生的轰鸣声很大且具有破坏性。美国宇航局几十年来一直致力于设计一种能够避免这种情况的飞机,同时仍能以令人难以置信的速度飞行。结果就是 X-59。

这架实验飞机与洛克希德·马丁公司共同开发,预计能达到空气声速的 1.4 倍,即每小时约 1,490 公里(925 英里),而且在保持非常安静的情况下实现这一目标。它于上周五亮相,并将于今年晚些时候进行实际飞行测试。

什么是音爆以及它是如何产生的?

音爆是指以比音速更快的速度在空气中(在本例中)移动的物体发出的类似雷声的声音。这是声能的大量释放,因此声音很大。 

不仅仅是特种飞机可以破解一架飞机。牛鞭特有的裂纹就是音爆的一个例子。只是一个小问题,因为长鞭的尖端没有获得与喷气机相同的力矩。

任何在流体中移动的物体都会在其前后产生压力波。波以声速传播。随着飞机速度的增加,这些波被挤压在一起,当飞机达到音速时,它们合并成一个冲击波。繁荣!

当飞机的移动速度超过音速时,它会不断产生音爆,释放这些压力波。但正如你可以想象的那样,如果你住在超音速飞机的路径下,它可能会变得非常吵闹和烦人。

X-59 如何避免音爆?

避免音爆就是打破这些压力波——说起来容易做起来难。 X-59 就是为此而设计的。这架飞机的长度为 30.3 米(99.7 英尺),但其中三分之一的长度用于其细长的锥形机头。这是它的秘密。机头的设计目的是打破压力波,创造出一种可以超音速飞行而不会发出巨响的飞行器。

这架实验飞机并不是未来超音速客机的蓝图,但这样的设计将为未来的超音速飞机提供信息,就像贝尔 X-1 火箭发动机驱动的飞机后来为协和式飞机的发展提供信息一样。

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