超音速飞机的分代及主要特征
超音速飞机介绍

超音速飞机的英文:supersonic aircraft目前各国正在对一种超音速冲压喷射发动机进行试验,以用于商业用途。
澳洲昆士兰大学的特超音速中心将在今年6月底和7月初进行这种发动机的首次试验,实验用的发动机样机使用高速气流点燃无污染的氢气,造价超过100万澳元。
但专家指出,目前无人驾驶的超音速飞机最大的用途还是在军事上。
目前的飞行速度纪录由美国的X-15飞机在1967年10月创下,为6.7马赫;但X-15以火箭做动力,自身带有燃料和氧化剂。
而X-43A的发动机属吸气型,飞机携带氢气做燃料,从大气层吸取氧气混合燃烧。
目前最快的吸气型飞机是美国的S R-71“黑鸟”侦察机。
飞行速度大约3.1马赫。
美国还在研制“曙光女神”高速侦察机,其结构不同于现有的飞机和航天器,已多次试飞,速度为4.5至6马赫。
据称,它将取代SR-71侦察机,既可实施侦察,也可执行攻击任务。
法国国家航空航天公司与航空航天研究院,正在研制一种HAHV高空高速无人驾驶侦察机,其速度达6至8马赫,航程可达2000公里。
在30-35公里高度上,它能实行电子情报搜集等多种任务,尤其擅长于侦察视界外敌防空阵地情况。
印度航空开发署研制的轻型超音速战斗机今年1月首次试飞成功。
超音速飞机如何产生强大推力音速:音速约为每秒钟340米。
马赫:超高速单位,物体运动的速度与音速的比值为马赫或马赫数。
亚音速:速度小于1马赫。
超音速:速度在1至5马赫间。
高超音速:速度在5马赫以上。
高超音速飞机采用的是超音速燃烧冲压发动机,它类属于冲压发动机。
冲压发动机的原理由法国人雷恩?洛兰于1913年提出,1939年首次被德国用于V-1飞弹上。
冲压发动机由进气道、燃烧室、推进喷管三部分组成,它比涡轮喷气发动机简单得多。
冲压是利用迎面气流进入发动机后减速、提高静压的过程。
该过程不需要高速旋转的、复杂的压气机。
高速气流经扩张减速,气压和温度升高后,进入燃烧室与燃油混合燃烧,温度为2000—2200℃,甚至更高,经膨胀加速,由喷口高速排出,产生推力。
代表机型和战斗机分代

代表机型和战斗机分代按照西方的战斗机分代划分方法第一代:亚音速战斗机(喷气革命)——代表机型:美制F86、苏制米格15、中国歼5(前苏联米格15仿制型)等第一代战斗机的判断依据:喷气式、亚音速,从此战斗机螺旋桨时代进入喷气时代,史称战斗机的“喷气革命”。
第二代:强调超音速性能的战斗机(超音速革命)——代表机型:美制F4、F5,苏制米格21、米格25(2代机的巅峰作品),中国歼7(前苏联米格21的仿制型)等第二代战斗机的判断依据:战斗机速度首次超过音速,并且重视速度,认为速度越快战斗机越强(非能量机动原理设计),史称战斗机的“超音速革命”第三代:可变后掠翼,米格—23和美制F—111单独划分一代称之为第三代。
第四代:强调中近距离空战和空空格斗的多用途超音速战斗机(能量机动革命)——代表机型:美制F15、F16、F14、F18,苏制米格29、苏27、苏30(苏27的改进型)中国歼10等,其中F15、F16、米格29、苏27被称为冷战末期统治天空的战斗机“四大天王”。
第四代战斗机的判断依据:符合能量机动原理设计的超音速多用途战斗机。
关于能量机动原理,百度里很少有人回答准确什么是第4代战斗机,第三代战斗机就是用能量机动原理设计出来的战斗机。
越南战争时期,美国空军发现,自己的F4速度比米格21快,但是屡屡被米格21击落,甚至在不利情况下难于脱身。
这是为什么?。
一些老的空军退役的飞行员和科学家一起合作研究,发现了“能量机动原理”,具体含义比较复杂,在此不多讲,能量机动原理即,同时具有最大动能和最大势能的战斗机在空战中取得胜利的可能性很高,这些人在综合了自二战以来所有战斗机格斗案例后的惊人发现,合理的解释了战斗机快和高之间的取舍。
他们提出了和但是理论相悖的能量机动原理,指出,以后设计战斗机,速度并不是第一要求,飞机所有性能复合能量机动原理越好,他们也被当时不理解他们行为的人称为“战斗机黑手党”。
但是F15制造出来以后,一鸣惊人,F15是第一款符合能量机动原理的战斗机,其后的F16服役,F16是第一款根据能量机动原理精确计算后制造的战斗机,自此美国空军进入4代机时代,前苏联几乎花了十几年才搞明白了能量机动原理。
超音速飞机分代

超音速飞机的分代及特性首先,现代战斗机得分代在世界上有两种标准,欧美标准和俄罗斯标准。
俄罗斯战机的分代,多一代主要是对进入喷气机时代的启示时代划分不同,原苏联比美国早,将简易飞机化成了第一代。
我国现在采用的是欧美标准。
第一代战斗机是指20世纪50年代初开始交付使用的各类喷气式战机,它们的技术特点是以涡轮喷气发动机为动力,速度达到高亚音速或跨音速,武器以航炮为主,有的配以火箭。
代表机型有苏联的米格—15、米格—17、米格—19,中国的歼5、歼6,美国的F—86、F—100,英国的“闪电”和法国的“超神秘”等飞机。
第二代战斗机以苏联的米格—21、米格—23,中国的歼7、歼8,美国的F—4、F—5、F—104和法国的“幻影”III等为代表的各类喷气式战机。
它们的特点是最大飞行速度2—2.5马赫,武器为航炮和第一代空空导弹。
这一代战斗机普遍强调高空高速性能,这种技术要求也在20世纪60年代到70年代末期风靡一时。
第3代战斗机是20世纪70代末期开始研制的苏联的米格—29、苏—27、苏-30、苏-35,中国的歼10、歼11A、歼11B、枭龙,美国的F—16、F—14、F—15、F—18以及法国的“幻影”2000等为代表的喷气式战机。
设计理念从追求高空高速到具有良好的中低空机动性。
其武器以空空导弹为主,航炮为辅,有较好的火控雷达系统。
这一代飞机特别强调机动性和敏捷性,最大速度和升限与第二代相当,但航程较大,具备空中加油能力。
至于第四代现代战斗机,目前惟一进入实用阶段的战机便是美国的F—22,它的投入使用标志着战斗机将进入第四代。
此外,俄罗斯研制中的米格I.42型战斗机,中国研制中的歼14战斗机,日本研制中的“心神”战斗机(F22的日本版),美国研制中的F35战斗机,也属于这代战机。
根据国际公认的标准,第四代战机的技术特点为:具有高敏捷性,隐身能力强,能够短距起飞或垂直降落,可以进行超音速巡航,超机动,并装备内埋式武器舱,对多个目标进行同时攻击。
航空航天概论复习重点知识点整理

航空航天概论复习重点知识点整理第一章绪论1.叙述航空航天的空间范围航空航天是人类利用载人或不载人的飞行器在地球大气层中和大气层外的外层空间(太空)的航行行为的总称。
其中,大气层中的活动称为航空,大气层外的活动称为航天。
大气层的外缘距离地面的高度目前尚未完全确定,一般认为距地面90~100km是航空和航天范围的分界区域。
2.简述现代战斗机的分代和技术特点超音速战斗机分代一(50年代初) 二(60年代) 技术特点代表机型低超音速(1.3~1.5)飞行;最大升限达170米格-29;F-100 00m 速度普遍超过2;最大高度2万米并出现双米格-21、米格-23;F-104、F-105、F-三飞机 4;幻影-3、幻影F-1(法);英国P-追求高空高速 1闪电;瑞典SAAB-37雷、SAAB-35龙;J-7、J-8 保留高空高速,强调机动性能、低速性能;米格-29、苏-27;F-14、F-15、F-普遍装配涡扇发动机;大量采用新技术 16、F-18;狂风,幻影2000 超音速巡航、过失速机动能力、隐身能力F-、良好的维护性、短距起落能力 22(超视距作战、近距离格斗、隐身、相控阵雷达、中距空空导弹)、F-35;M1.44、S-37 三(70年代中期、80年代早期) 四(现在) 3.简述直升机的发展史、特点及其旋翼的工作原理发展史特点:a.可垂直起降、对起降场地木有太多特殊要求,b.可在空中悬停,c.能沿任意方向飞行但速度比较低、航程相对较短; 工作原理:直升机以航空发动机驱动旋翼旋转作为升力和推进力来源,动能守恒要求,旋翼升力的获得靠向下加速空气,因此对直升机而言由旋翼带动空气向下运动,每一片旋翼叶片都产生升力,这些升力的合力就是直升机的升力。
4.试述航空飞行器的主要类别及其基本飞行原理A.轻于空气(浮空器):气球;飞艇。
原理:靠空气静浮力升空。
气球没有动力装置,升空后只能随风飘动或被系留在某一固定位置;飞艇装有发动机、螺旋桨、安定面和操纵面,可控制飞行方向和路线。
航空概论学后感和超音速战斗机的分代及特征

学习《航空概论》的必要性——《航空概论》学后感做为一个工商管理专业的学生,《航空概论》的课程安排看似与我们这个专业相关性不大,但是作为一名航空院校的学生对于航空知识的学习与了解还是很有必要的,在认真学习了这门课之后,我更加认为对于这门课程的学习,能使我们在今后的学习、生活和工作中受益匪浅。
首先,《航空概论》课程作为我校为我专业开展的拓选课,能使我们掌握一定的与航空航天相关的基础知识,使我们作为一个航空学院的学生对于航空航天方面的知识并不是一无所知的。
航空航天技术是高度综合的现代科学技术,它综合运用了工程力学、材料科学、电子技术、控制理论、推进技术、制造工艺等基础科学和应用科学的最新成就与工程技术的最新成果,是一个国家科技先进水平的重要标志,对人类现在以及未来的生活将产生深远广泛的影响。
作为管理专业的一名学生,我们要关注这些发展快速且活跃的技术领域,这些技术的发展将带领人们的生活发生日新月异的变化,而这些变化对于一个领导者的决策将产生重大的影响。
军事发面,先进的航空武器武器的使用,将使军事管理变得更加全面到位,因为先进的航空武器装备能使领导者得到更多的信息,不论是敌方的、我方的还是环境方面的,这些信息的获得将会使军事领导者做出更准确的决策,从而使军事活动取得成功。
同时对于一个一线的战斗员或操作员来说,这些信息的获取对于他们的下一步操作或者一些紧要关头都将产生不可忽视的作用。
航空航天技术的发展对于军事的计划,指挥、组织,领导和控制具有很大的帮助,国家领导人的决策支持对于航空航天技术的发展也将产生促进作用。
在民用航空方面,航空航天技术的应用,不仅增强了行政部门的管理能力,也加速了经济的增长。
例如,海陆紧急救援、公安、气象、环保等方面的飞行活动,使行政管理部门应对一些突变情况以及公共事务方面做出快速正确的反应,以保证人们正常的日常生活。
经济方面,航空客运、观光游览都不同程度地促进了运输、旅游等行业的发展,卫星的成功发射促进的通讯等行业的发展,空间站、探月等活动也将对人类未来的发展产生重大影响。
飞机飞行速度进化史

飞机飞行速度进化史飞机飞行速度的进化是一个令人惊叹的过程,从飞行的最初阶段到现代的超音速和高超音速飞行,飞机的速度不断以惊人的速度提高一、早期飞行速度的突破(1900年-1940年)20世纪初,莱特兄弟成功实现了第一次控制飞行,开创了飞机飞行的新纪元。
然而,早期的飞机速度相对较低。
1903年,莱特兄弟的飞机“飞行者号”只能以每小时约30英里(48公里/小时)的速度飞行。
随着技术的进步和设计的改进,飞机的速度逐渐提高。
1920年代,飞机的速度已经达到每小时约200英里(322公里/小时)。
著名的“斯皮里特”(Spirit of St. Louis)飞机在1927年由查尔斯·林德伯格驾驶,以每小时约133英里(214公里/小时)的速度飞越大西洋。
在1930年代,随着航空工业的发展,飞机的速度进一步提高。
德国的“慕尼黑”(Messerschmitt)Bf 109战斗机成为当时最快的飞机之一,最高速度可达到每小时373英里(600公里/小时)。
其它国家也纷纷研发出了一系列速度较快的飞机,使得飞行速度进一步突破。
二、喷气式飞机的崛起(1940年-1970年)二战期间,喷气式飞机的出现彻底改变了飞行速度的格局。
喷气式发动机比传统的螺旋桨发动机具有更高的推进效率和更大的推力。
1944年,德国的Me 262成为世界上第一种投入量产的喷气式战斗机,最高速度可达每小时约540英里(869公里/小时)。
战后,喷气式飞机的发展迅速。
1950年代,英国的英速者(English Electric Lightning)和美国的F-100超级战斗机成为当时最快的喷气式飞机,最高速度超过每小时约1,300英里(2,092公里/小时)。
然而,喷气式飞机的速度仍有提升的空间。
1960年代,美国的SR-71“黑鸟”高空侦察机成为当时最快的飞机,最高速度达到每小时约2,200英里(3,540公里/小时)。
这一速度仍然是飞机速度的里程碑,至今仍未被超越。
战斗机划分标准

按照西方的战斗机分代划分方法1:亚音速战斗机(喷气革命)——代表机型:xx制F86、xx米格15、中国歼5(前苏联米格15仿制型)等第一代战斗机的判断依据:喷气式、亚音速,从此战斗机螺旋桨时代进入喷气时代,史称战斗机的“喷气革命”。
2:强调超音速性能的战斗机(超音速革命)——代表机型:xx制F4、F5,xx米格21、米格25(2代机的巅峰作品),中国歼7(前苏联米格21的仿制型)等第二代战斗机的判断依据:战斗机速度首次超过音速,并且重视速度,认为速度越快战斗机越强(非能量机动原理设计),史称战斗机的“超音速革命”3:强调中近距离空战和空空格斗的多用途超音速战斗机(能量机动革命)——代表机型:xx制F15、F16、F14、F18,xx米格29、苏27、苏30(苏27的改进型)中国歼10等,其中F15、F16、米格29、苏27被称为冷战末期统治天空的战斗机“四大天王”。
第三代战斗机的判断依据:符合能量机动原理设计的超音速多用途战斗机。
关于能量机动原理,百度里很少有人回答准确什么是第3代战斗机,第三代战斗机就是用能量机动原理设计出来的战斗机。
越南战争时期,美国空军发现,自己的F4速度比米格21快,但是屡屡被米格21击落,甚至在不利情况下难于脱身。
这是为什么?。
一些老的空军退役的飞行员和科学家一起合作研究,发现了“能量机动原理”,具体含义比较复杂,在此不多讲,能量机动原理即,同时具有最大动能和最大势能的战斗机在空战中取得胜利的可能性很高,这些人在综合了自二战以来所有战斗机格斗案例后的惊人发现,合理的解释了战斗机快和高之间的取舍。
他们提出了和但是理论相悖的能量机动原理,指出,以后设计战斗机,速度并不是第一要求,飞机所有性能复合能量机动原理越好,他们也被当时不理解他们行为的人称为“战斗机黑手党”。
但是F15制造出来以后,一鸣惊人,F15是第一款符合能量机动原理的战斗机,其后的F16服役,F16是第一款根据能量机动原理精确计算后制造的战斗机,自此美国空军进入3代机时代,前苏联几乎花了十几年才搞明白了能量机动原理。
协和式超音速客机

欧洲的协和式超音速客机协和超音速客机是原英国飞机公司(现并入英国宇航公司)和法国宇航公司在1960年代合作研制的一种四发超音速客机。
1969年,第一架协和超音速客机诞生,并于1976年1月21日投入商业飞行。
协和超音速客机是世界上唯一投入航线上运营的超音速商用客机。
协和式飞机一共只生产了20架。
英国航空公司和法国航空公司使用协和超音速客机运营跨越大西洋的航线。
到2003年,尚有12架协和超音速客机进行商业飞行。
2003年10月24日,协和超音速客机执行了最后一次飞行,全部退役。
协和超音速客机采用无水平尾翼布局,为了适应超音速飞行,协和超音速客机的机翼采用三角翼,机翼前缘为S形。
三角翼的特点为失速临界点高,飞行速度可以更快,且能有效降低超高速抖动时的问题。
协和超音速客机这样布局既可以获得较高的低速仰角升力,有利于起降,又可以降低超音速飞行时产生的阻力,有利于超音速飞行。
协和超音速客机前机身细长,预生产型协和超音速客机作了修改,机头横截面从圆形改成扁圆形;并加长了客舱。
由于机头过于细长,飞行员在起降时由于高仰角导致视线会被机头挡住,同时为了改善起降视野,机头设计成可下垂式,在起降时下垂一定的角度,可以往下调5至12度,以便飞机在起飞和降落时,飞行员获得极好的视野,巡航时则转到正常状态。
不过庞大的机头角度调整设备占用了飞机的宝贵重量与空间。
协和超音速客机还有个令人津津乐道的特点就是会「变形」:其一是因为在2马赫的飞行速度时,空气摩擦使其机体产生高热,因热胀冷缩效应,在高速飞行时最长会“变长”约24公分。
协和超音速客机共有四台涡轮喷气发动机。
发动机由英国罗尔斯•罗伊斯公司和法国国营航空发动机公司(R0lls-Royce/SNECMA)负责研制。
发动机型号为“奥林帕斯”593Mk610涡轮喷气式发动机(Olympus 593)。
单台推力169.32千牛(38,000 lbs)。
发动机具备了一般在超音速战斗机上才使用的加力燃烧室(后燃器)。
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超音速飞机的分代及主要特征
飞机自从发明的那一天开始,就注定要将自己与军事连结在一起。
为了获得空中优势,人最初的空战战术是盘旋,飞机的水平机动能力决定着空战的成败。
随着德国著名飞行员殷麦曼首创的垂直机动开始,飞机的垂直机动能力越来越受到重视,一直到第二次世界大战,空战的们一直在琢磨如何在空战中占据主动,不断地探索新的空战战术、技术。
新的空战战术不断对飞机的性能提出新的要求,而飞机性能的提高又不断促使人们充分利用这些性能发展相应的空战战术。
两者的相互促进推动了战斗机研制的发展。
飞机的分代已经有了普遍的共识,现代战斗机得分代在世界上有两种标准,欧美标准和俄罗斯标准。
俄罗斯战机的分代,多一代主要是对进入喷气机时代的启示时代划分不同,原苏联比美国早,将简易飞机化成了第一代。
我国现在采用的是欧美标准。
第一代战斗机是指20世纪50年代初开始交付使用的各类喷气式战机,机载设备和武装系统比较简单,最大平飞速度小(不等作超音速飞行),升限,加速度性和爬升率也不高。
它们的技术特点是以涡轮喷气发动机为动力,速度达到高亚音速或跨音速,武器以航炮为主,有的配以火箭。
代表机型有苏联的米格—15、米格—17、米格—19,中国的歼5、歼6,美国的F—86、F—100,英国的“闪电”和法国的“超神秘” 等飞机。
第二代战斗机再航空界,一般把五六十年代研制的超音速战斗机称为第二代战斗机,最大特点是突破了“音障”,飞的更高也非的更快。
但它们的缺点也很明显:一是亚音速机动性不好,甚至还比不上第一代战斗机;二是起降滑跑距离长(多数都超过1000米)三是体积小,载油系统低,航程和外挂能力明显不足;四是机载设备比较简单,全天后能力有限。
它们的特点是最大飞行速度2—2.5马赫,武器为航炮和第一代空空导弹。
这一代战斗机普遍强调高空高速性能,这种技术要求也在20世纪60年代到70年代末期风靡一时。
世界公认的第一架超音速战斗机是美国的F-100“超佩刀”。
苏联的第一种超音速战斗机是米格-19。
这一代战斗机还有:中国的J7、J8,美国的F-4、F-104、F—5、F-111,苏联的苏-15、米格-21、米格-23、米格-25、米格-27,法国的“幻影”III等为代表的各类喷气式战机。
第三代战斗机设计理念从追求高空高速到具有良好的中低空机动性。
其武器以空空导弹为主,航炮为辅,有较好的火控雷达系统。
这一代飞机特别强调机动性和敏捷性,最大速度和升限与第二代相当,但航程较大,具备空中加油能力。
第三代战斗机这一代战斗机普遍采用了复合材料,铝锂合金,翼身融合体,大推重比的涡扇发动机,适合机动空战的机翼,具有下视能力的脉冲多普勒雷达,平视显示器,综合机载电子系统和火空系统,红外搜索/跟踪传感器,头盔瞄准具等。
尽管这些战斗机在最大M数(即马赫,飞行速度与音速之比)和生限方面没有什么提高,但他们的水平起降和垂直机动性,加速性,最大过载,作战半径,远距离探测能力,全向攻击能力,电子对抗能力等均有了大幅度提高。
由于突出了机动性和全天侯能力,更加适应瞬息万变的空战环境,攻防能力明显改善,生存率大大提高。
在第三代战斗机的发展过程中,机载武器的性能取得了空前的进步。
超视距发射使用的空对空导弹改善了抗地面杂波干扰的性能和灵敏度,具备了上射和下射力。
它们一般都能兼顾对地攻击任务,可携带各种激光制导,电视制导,红外制导,被动无线电制导的导弹或炸弹。
第三代战斗机的主要机型有:中国的J10、J11A、J11B枭龙,美国的F-14、F-15、F-16、F/A-18,苏联的苏-27系列、米格-29苏-30、苏-35,法国的幻影 2000和作研制的“狂风等为代表的喷气式战机。
第四代现代战斗机的发展起点很高,标准高,从各国第四代战斗机方案看,它们普遍采用了先进的启动外形(如鸭嘴式布局,隐身外形等):强度大,重量轻的铝合金,钛合金和复合材料:红外和雷达吸波涂料;推重比高达10(即每千克自身重量可产生10千克的推力)左右的涡扇发动机;探测距离远,功能全,抗干扰能力强的脉冲多普勒雷达或相控阵雷达;全权限三余度或四余度数字式电传操作系统;综合飞行/火力/推力控制系统;综合防御电子对抗系统;“玻璃座舱”(即用平显供更多的信息);高精度综合导航系统;故障诊断及警告系统灯等等。
有些国家的第四代战斗机还采用了推力矢量喷口,半埋式挂架或全埋式武器舱,头盔瞄准具,话音控制系统,红外/激光/微光综合探测系统等等。
第四代可以在更远的距离上发现和识别目标,并对多个目标进行跟踪和实施超视距攻击。
为了保护自己,这些战斗机除了配备性能良好的雷达警告,导弹来袭警告,自主式电子对抗设备外,多数机型采用了隐身能力。
由于座舱的自动化程度高,能适和为飞行员提供各种信息和指令,飞行员可以把更多的精力放再空战中,作高机动动作时,可无顾虑地对飞机进行操作。
第四代飞机再短距离起降,可靠性和维修性方面普遍比第三代机有所改善。
飞机的平均故障间隔时间延长一倍,但为了保持战斗机的隐身能力,战斗机的蒙皮及隐身涂料是需要长时间保养的,这也是第四代战斗机中的一个弱点。
第四代战斗机还具有超音速巡航能力(及发动机不开加力,飞机就可以M数1.2-1.6的速度巡航相当长的时间),这是的三代所完全不具备的。
据称,超音速巡航对战斗机的突防和超视距空战是非常有益的。
为了隐身,第四代隐身战斗机自己的机载雷达通常是不开机工作的,因为雷达一旦开机,就会向周围发散雷达波,这样就暴露了自己。
通常四代机是以空中预警机以及空中指挥机引导作战的。
,目前惟一进入实用阶段的战机便是美国的F—22,它的投入使用标志着战斗机将进入第四代。
此外,俄罗斯研制中的米格I.42型战斗机,中国研制中的歼14战斗机,日本研制中的“心神”战斗机(F22的日本版),美国研制中的F35战斗机,也属于这代战机。