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简述超声速飞行中的声爆和热障?


时间:2021-12-28 16:12 关键词: 航空航天技术 科普知识竞赛

答案解析

<p> 飞机在超音速飞行时,在飞机上形成激波,传到地面上形成如同雷鸣般的爆炸声,这种现象就是声爆。热障实际上是空气动力加热造成的结果。以铝合金作为主要结构材料的飞机不能承受高温环境下的长期工作,会造成结构破坏,这称为热障问题。声爆过大可能会对地面的居民和建筑物造成损害。&ldquo;声爆&rdquo;强度同飞机的飞行高度(强度随着离开飞机的距离增加而减小)、飞行速度、飞机重量、飞行姿态以及大气状态等都有关系。为防止噪声扰民和&ldquo;声爆&rdquo;现象,一般规定在城市上空10km的高度之下不得作超声速飞行。<br> 目前解决热障的方法主要有:<br> 用耐高温的新材料如钛合金、不锈钢或复合材料来制造飞机重要的受力构件和蒙皮;用隔热层来保护机内设备和人员;采用水或其他冷却液来冷却结构的内表面等。<br> 对于重复使用的高超声速飞机以及航天飞机等,需要严格控制飞机外形,此时烧蚀法就不再适用了。机身头部和机翼前缘,温度最高,可采用增强碳&mdash;碳复合材料(RCC);<br> 机身、机翼下表面前部和垂直尾翼前缘,温度较高,可采用高温重复使用的防热&mdash;隔热陶瓷瓦(HRSI);<br> 机身、机翼上表面和垂直尾翼,气动加热不是特别严重,可采用低温重复使用的防热&mdash;隔热陶瓷瓦(LRSI);<br> 机身中后部两侧和有效载荷舱门处,温度相对较低,可采用柔性的、重复使用的表面隔热材料(FRSI)。</p>