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波音公司在X-43A试验中发挥重要作用

http://jczs.sina.com.cn 2004年04月08日 01:16 航空工业科技信息中心

  [英国《防务系统日刊》2004年3月30日报道]上周六(3月27日)美国家航空航天局(NASA)X-43A高超声速技术验证机首次实现了7倍声速飞行,成为世界上以空气喷气发动机为动力装置的、飞行速度最快的飞行器。X-43A成功实现高超声速飞行与所有参与者的努力工作分不开,特别是波音公司的"鬼怪"工程队为其做出了重要贡献。

  波音"鬼怪"工程队与主承包商ATK GASL公司组队共同开发和建造X-43A,其中波音公
司负责设计飞机、机体热防护系统、飞行控制和导航系统;ATK GASL负责X-43A的制造、组装、系统集成及地面测试。

  3.7米长的X-43A飞行器的动力装置是超声速燃烧冲压式喷气(超燃冲压)发动机。超燃冲压发动机是指在超声速气流中进行燃烧的冲压发动机,使用超声速燃烧,能减少气流的压缩和膨胀损失,降低静温和静压,减轻发动机的结构负荷。使用液氢燃料时适用于飞行马赫数为6~16或更高。作为空气喷气发动机,超燃冲压发动机具有比传统涡轮喷气发动机更简单的结构、更轻的重量,相比来说成本也较低;与常规火箭发动机相比,超燃冲压发动机的比冲高,不用携载更多的氧化剂,因而具有更大的有效载荷。这种发动机与其他类型的发动机配成组合动力,可适用于高超声速飞行器、跨大气层飞行器以及可重复使用的航天飞行器。

  所谓高超声速飞行是指飞行速度大于马赫数5(5倍声速),在这样的高速条件下,由于空气动力和热作用,使飞机头部和机翼前缘达到上千度的高温,金属材料会完全熔化。另外产生的强激波会严重恶化流场,从而会出现极为复杂的流动现象。

  为了适应这种情况,X-43飞行器外表面覆盖有陶瓷基热防护系统,机翼和垂尾前缘采用碳-碳复合材料,机头、机翼前缘采用耐高温合金材料,发动机进气道采用特殊的控制技术以免受到超声速气流的干扰影响。设计的飞行控制系统能适应高超声速下气动力的快速变化。

  波音公司自20世纪50年代起一直致力于研究高超声速飞行,曾参与美国首架高超声速研究机X-15以及航天飞机的设计与研制工作。


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