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敢为天下先,洛马公司研发10分钟北京飞上海的极速飞机

2017-10-16 声振之家

来源:科技扒一扒


最近据传,航空航天巨人洛马公司加州臭鼬工程(洛马公司的高科技预研中心名称)基地附近,有人发现高超音速飞机的缩比样机飞行,伴飞的是2架T-38教练机,这预示着高超音速时代即将来临。


据推测,洛马公司新飞机代号很可能叫SR-72,延续黑鸟SR-71的编号(和荣耀),这个飞机设计用于超高速侦察和攻击。

速度高达每秒1.5公里的SR72想象图,又一个更快更高的时代即将来临


SR-71飞机1966年服役,1998年退役,现在就保留了少量作为科研试飞,是世界上第一种三倍音速巡航飞机(每秒飞行1公里),也是世界飞的最快的飞机,最快记录达到3529.55公里每小时,简单说就是北京17分钟飞上海,32分钟到广州,让人真正感受到什么叫速度与哪样才激情。


在黑鸟漫长的职业生涯中(随身携带多台超豪华长焦广角相机,热衷偷拍邻居家的各种私密),遭遇过敌人几百次的防空导弹和飞机空空导弹射击,结果无一被击落,可谓举世无双。秘密在于,飞机速度过快,随便动动杆子一转弯就出去了百十公里,任何导弹和飞机都鞭长莫及,望洋兴叹,真可谓,天下武功唯快不破。

每秒飞1公里的黑鸟侦察机,外表特别酷炫拽,真像外星人作品,不过经常做偷鸡摸狗的行当


由于飞机速度太高,燃料消耗巨大,每次出动都需要很多架加油机伺候,加上世界首创独一无二高速设计,造成了太多特有的使用和保养问题,比如飞机设计,地面停机的时候燃油箱故意漏油,满地燃油但是火柴是绝对点不着,飞机起飞,边飞边漏油,飞一地撒一地,飞机上天后速度到了三倍音速,机体高热,油箱零件自动膨胀把缝隙封得严严实实的,然后就不漏油了,真是吓死人啊,当然减速下降高度准备降落的时候,油箱又咔咔的裂开漏油了,真是雷死人不偿命。


黑鸟飞机的外形设计特点,是一个无尾三角翼加2台涡喷发动机,美国人称正面看像吞了2只老鼠的眼镜蛇,无尾三角翼布局气动外形,高速阻力小,机翼容积大,刚度好,是设计最高速度飞机的最直接选择。


黑鸟飞机出世之后,引起了一大波超音速飞机的热潮,苏联图144运输机和英法联合设计的协和客机就是其中的佼佼者,不过他们为了减低难度,避开热障(速度2.5倍音速以上,速度太高,气动加热造成温度上升更多,严重消弱机体材料性能),选择了2.2倍音速的巡航速度。

协和超音速飞机,技术上成功了,非常时髦,但是经济上彻底失败了,票价是普通客机的4 5倍,坑爹啊


同时期,美国也跟进了B1A2倍音速变后掠翼轰炸机,波音公司也跟进2倍音速客机,样机造出来之后,发现代价太大,油耗超标,市场太小,及时止损,壮士断腕,取消项目(好狠毒好汉子,波音牛逼)。波音的勇敢之举,当时让很多航空界人士都觉得太懦弱太胆怯,一堆怂鬼把持了公司,结果苏联的图144飞机,特别难飞,基本都要特级飞行员才能搞定,而且票价超高,英法的协和飞机更是悲剧,一直亏损,靠着两个国家政府砸钱补贴直到结束,这时候才发现波音真是英明(名词解释,英明:优秀奸商滴唯一必备属性。波音的秘密座右铭:一味求新是死路,经济实惠是关键,航空就靠狂走量,薄利多销是圣旨)。


黑鸟发动机采用了先进的变循环设计,速度稍低的时候是最省油的涡轮喷气模式,3倍音速巡航的时候是冲压模式,可谓是开了历史的先河。


从最近年透露出来的消息看,洛马公司这个新飞机,动力方式应该采用了涡轮喷气发动机加冲压发动机的组合模式,证据是洛马公司从2013年到2017年与航空喷气公司进行了联合循环发动机测试,新飞机装备的两台联合循环发动机的设计与SR-71大致相同,可望在二十一世纪二十年代末实现第一次飞行。


下面靠公开的原理图,简单推测一下发动机的工作原理:


这个联合循环发动机设计很巧妙,见下图,进气道从左侧飞机公用进气口进气,上面通道是涡轮喷气发动机的进气道,下面是冲压发动机的进气道,最后方后面是两种发动机的公共的排气喷管。

洛马公司新飞机飞5倍音速的关键动力:涡轮喷气和冲压发技术联合巡航发动机原理图


起飞的时候使用涡轮喷气发动机推动飞机从跑道上滑行起飞到爬升,直到将飞机加速到三倍音速为止,就像黑鸟飞机一样,这个飞行期间有个斜板将下方的冲压发动机进气口关闭,所有气流都从上面涡轮喷气发动机里面流过。


达到3倍音速稳定飞行后,把冲压发动机的进气口打开,空气进入下面冲压发动机通道,让冲压发动机启动工作,冲压发动机工作稳定后,用斜板将涡轮风扇发动机的进气口关闭,同时也把涡轮喷气发动机关闭,持续保持冲压发动机工作维持5倍音速的持续飞行即可。


据说,同时可能进行的还有一种有人驾驶飞机研究机,测试SR-72上使用的技术,大小和F22战斗机类似,使用单台联合循环发动机推进,这个研究机预计明年开始研制,首飞预计在2020年之前。


另外,从航空周刊的消息:七月下旬,有目击者看到缩比尺寸无人机降落,洛马公司拒绝评论。


但是洛马公司航空公司执行副总裁奥兰多·卡瓦略对航空周刊介绍了在德克萨斯州沃思堡举行的SAE国际航空技术大会和展览会上的SR-72计划。


航空周刊报道说,洛马公司臭鼬工程团队正在加速超高速飞行的研究,超高速飞行的重大意义就像隐身一样,严重破坏了进攻和防守方的相对平衡,这是一种杀手锏级别的技术,将使飞机飞的比黑鸟更快,高达黑鸟的2到3倍,最低速度不小于五倍音速。


这个速度和我国先进的红旗9远程防空导弹最大速度类似,而且防空导弹的最大速度就能保持很短暂的几十秒(导弹上的固体发动机燃烧时间限制),而这种飞机,可以持续飞5倍音速好几个小时。

红旗9防空导弹,是我国地面和军舰远程防空的主力,最大速度和SR72基本类似


这种飞机的出现,基本让我国的红旗9,俄罗斯的S300,美国的爱国者2 3等等防空导弹,完全变垃圾,雷达看得到,导弹打不着,这和隐身技术不太一样,隐身技术是雷达看不见导弹打不着,新型飞机的出现将对全世界各国的防空系统带来无比巨大的冲击,必将带动新一波防空导弹系统的升级换代。

现在看来,黑鸟的接班人迟早会到来,我国需要大力跟进了。

洛马公司:洛马永远争第一,过去是,现在是,将来也是,谁也抢不过


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