中國大學的這個創意發明,有望讓飛機,實現5倍音速飛行

2020-12-27 騰訊網

人類一直都在挑戰速度的極限,出行工具從最早的馬車、自行車、汽車再到高鐵、飛機,但現在人類在挑戰更快速度超高音速飛機的時候,卻遇到了更多的麻煩。超音速飛機指速度比音速快的飛機,而馬赫數大於5者為超高音速。製造商希望它能達到比音速快5倍的速度飛行,即每小時至少6200公裡的速度飛行,但目前超音速飛機研究難點在於如何保護關鍵部位不被摩擦熱量破壞。

飛行器所經受的高溫環境是由空氣動力加熱、發動機燃氣以及太空中太陽的輻照造成的。當飛機以5馬赫的速度高空飛行時,在飛機表面產生高達2000~3000℃的超高溫度,此時飛機的塗層材料在這種高溫下很容易被破壞分解。研製超音速飛機必須解決飛機表面堆積熱量的問題,目前,來自英國曼切斯特大學和中國中南大學的科學家合作,發現了一種新的碳化物陶瓷塗層,將助力超音速飛機提速。

新的塗層是由鋯、鈦、碳和硼製成的三元合金混合物,可賦予塗層超強且耐氧化的結構,能夠抵抗高溫環境下的消融和氧化等問題。實驗結果表明,碳化物塗層在2000~3000℃下顯示出更好的耐消融性能。目前,新的塗層在航空航天應用十分廣泛,因為太空飛行器在穿過大氣層的過程中會遇到極端溫度危險,採用這種新型碳化物陶瓷塗層會更安全!

美國BOOM飛機製造公司宣布今年年內將試飛自己研發製造的超音速客機,屆時這些飛機會可將旅行時間縮短多達700%,這意味著從上海到紐約的航班將從15個小時減少到2個小時!

相關焦點

  • 中國高超音速飛機試飛成功?五倍音速超「黑鳥」!
    米格-25的最大飛行速度為3.2馬赫,這個速度超過現役絕大多數的飛機。但是,保持3馬赫以上的超高音速飛行,對發動機的損害,也極為劇烈。基本上,執行一次高空超高音速飛行攔截任務,發動機就要進行一次全面檢修,甚至是更換。
  • 英媒:中國16倍音速飛機發動機研發成功 專家稱軍用已經成熟民用尚...
    中國小康網12月7日訊 老馬 中國的研究人員說他們製造出飛行速度高達16馬赫的飛機發動機。這種被稱為「站立式斜爆轟衝壓發動機」(sodramjet)的發動機能給商業飛行帶來革命性變化。如果屬實,安裝這種高超音速發動機的飛機能夠在起飛後兩小時內到達世界任何地方。
  • 【驚呆】1小時回中國?澳成功進行超高音速飛行試驗!
    超高音速飛行試驗在澳獲得成功,1小時回到中國不是夢!這項技術的成功測試也意味著,人類距離實現超高音速飛行又近了一步。據悉,超高音速飛行技術可以讓雪梨至倫敦的飛行時間縮短至2小時。如果這項技術能夠實現,那麼1小時回到中國將不再是個夢。據悉,國際超高音速飛行試驗研究(HIFiRE)項目的科學家們正在研發7倍音速的飛機引擎。澳洲國防部表示,在本周三進行的測試當中,這款引擎已經能夠順利地的達到7倍音速。為了確保引擎能夠實裝,HIFiRE項目的科學家們還需要確保引擎的溫度不會將載具的外殼融化。
  • 美研製世界最快飛機 飛行速度是音速10倍
    中新網北京4月20日消息:美國宇航局正在研製世界最快的飛機,這種高超音速飛機的時速高達11500公裡,能夠穿過大氣層飛行。  據外電消息,美國宇航局的第一架無人駕駛X-43A試驗樣機將在5月中進行處女航,在利用自身動力的情況下飛行10秒鐘,大約可飛27公裡,然後墜落太平洋。
  • 洛杉磯飛抵東京僅需2小時,研製中的美七倍音速飛機亮相(圖)
    x-43a將於下月由b-52帶上高空後再進行飛行試驗。 前日,美國航空航天局展示了一款能夠7倍於音速飛行的飛機X—43A樣機,並聲稱其是航空領域的重大突破,在人類航空史的地位不亞於發明飛機的萊特兄弟,乘坐該機從美國洛杉磯飛往日本東京僅需2小時,比目前的客機快了近10倍。  【研發費用高達1·85億美元】  美國航天航空局的科學家前日在美國加裡福尼亞的沙漠中展示了這架X—43A飛機按比例縮小的原型機。
  • 中國高超音速發動機獲得突破,意義不亞於人類首次駕飛機升空
    中國科學院的研究團隊在北京完成了風洞試驗, ,新型發動機在風洞中模擬9倍音速的飛行速度,使發動機的推力,燃油效率和穩定性都得到了驗證 。中國研發出十幾倍音速的高超音速噴氣發動機,意義不亞於人類首次駕飛機升空。
  • 中國五倍高速飛機開拔,正式甩開美國黑鳥高空偵查機
    都說美國黑鳥是全球最快軍用飛機,速度高達3倍音速,它是連防空飛彈都追不上高速飛機。但是,近期據航空媒體報導,我國自己研製的高隱身飛機,它的速度竟然高達5倍音速,它的出現一舉打破了美國黑鳥高空偵查機保持了將近40年速度紀錄。
  • 高超音速飛行器——臨近空間飛行領域的霸主
    快——從北京到紐約不超過2小時高超音(聲)速稱為「hypersonic」,這個詞是我國著名科學家錢學森在1945年首次提出的。高超音(聲)速一般指的是速度超過5倍(5馬赫,即至少每小時6120公裡)音速。
  • 高超音速飛機時代來了?美俄相繼列出計劃,5倍音速飛機或將問世
    這種飛機在體型上類似於噴氣式飛機,飛機可載的人數不多,但是速度卻達到了全新的高度。根據計劃,這種新的高超音速飛機將會使用組合循環噴氣式發動機,速度也將會達到5倍音速。5倍音速是什麼概念呢?當年號稱飛彈都追不上的「黑鳥」偵察機的速度也才到了3.2馬赫,也就是說,這款高超音速飛機的速度比黑鳥還要更快。
  • 美國出大招,開拓5倍音速「空軍一號」,從紐約到巴黎只需90分鐘
    美國近日又有了荒唐的消息,美空軍竟說總統勞累,要研發5倍音速「空軍一號」來節省時間,總統日理萬機,節約路上成本可以提高工作效率,美空軍希望通過這種飛機來實現從紐約飛巴黎只需90分鐘的目標。該專機可以實現超過5倍音速持續飛行的效果,現如今還沒有任何一款客機能做到這個水平。據了解,「空軍一號」還沒有正式服役,不過這一天很快就會到來,屆時每時其速度在650英裡,紐約與巴黎之間是7個小時的行程。為此,瑞安·布裡頓發表聲明,商業投資需得到充分的利用,讓空軍有機會引用更多的新興技術,這才是對政府投資的回報。
  • 中美俄三國戰機時速對比,美國4倍音速俄羅斯3倍,中國殲20多少
    圖為殲20戰機在中美俄三國戰機時速對比中,美國戰機最高時速能夠達到4倍音速,俄羅斯戰機則為3倍音速,那麼中國殲20戰機的時速多少呢?目前這款戰機的最高飛行速度在2倍音速以上,並且具備超音速巡航能力,雖然飛行速度不是最快的,但卻是綜合作戰能力最強的一款戰機,這一點就連美俄兩個軍事大國也不得不佩服,同時隨著國產新型發動機研製工作取得突破,未來殲20的飛行速度完全可能進一步提升,接近3倍音速也不無可能。
  • 美軍飛行器可超5倍音速飛行 每秒1.7公裡(圖)
    「全球快速打擊時代」或將到來  綜合新華社電 美國空軍3日宣布,已研製近10年的無人駕駛飛行器X-51A「乘波者」在第四次,也是最後一次測試中一度以5倍多音速飛行,「任務圓滿成功」。  速度是「戰斧」的7倍  美國空軍當天發表聲明說,「乘波者」5月1日在太平洋上空進行了最後一次測試飛行,在約6分鐘的時間裡飛行了約230海裡(約合426公裡),這也是「乘波者」在四次飛行測試中飛行距離最長的一次。
  • 中國高超音速發動機「突破美國研究遇到的瓶頸」
    中國科學院的研究團隊在北京完成了風洞試驗 中國研發出十幾倍音速的高超音速噴氣發動機,研發人員說其意義不亞於人類首次駕飛機升空。報導說研究受到美國論文的啟發。
  • 三倍音速的黑鳥戰略偵察機,只要不飛超音速就永遠都在漏油的飛機
    但這一切都是徒勞的,經過幾次恐怖的刮擦後,飛機主起落架輪胎終於碾上了乾燥的水泥地面,這才讓「黑鳥」停了下來,此時SR-71的一半機身都已經探出機庫之外。 與SR-71對接的KC-135Q 許多人以為SR-71這麼做是因為該機在地面洩露了大量燃油,SR-71為了應對三倍音速下的氣動加熱,機身油箱結構預留了伸縮縫,只有起飛加速到一定速度後才能完全閉合
  • 維珍銀河公布新超音速噴氣式飛機概念圖:比音速快3倍、可飛行1.8萬...
    央視財經(記者 覃馨葭)綜合外網報導,當地時間3日,維珍銀河公司公布了新超音速噴氣式飛機的概念圖。飛機可以搭載9至19名乘客,在1.8萬米的高空以3馬赫的速度飛行。3馬赫即比音速快3倍,也就是這款超音速飛機的最高時速約達3700千米。
  • 為了突破音速飛行人類有多拼?飛機空中解體,試飛員接連喪命!
    2020年12月7日,人類歷史上公認的第一個駕駛飛機突破音速的飛行員耶格爾去世,享年97歲。他在前半生努力成為一名王牌飛行員,後半生則為新的戰機試飛做出巨大貢獻。儘管現代戰鬥機突破音速是一項基本技能,但在1947年10月14日之前,超音速飛行對人類來講則是一個無法逾越的巔峰,為突破超音速飛行人類曾付出慘重代價。
  • 協和號飛機:速度能達到2倍的音速,為何最後黯然退出歷史舞臺?
    民航客機不像戰鬥機那樣,機動性、靈活性沒有那麼強,戰鬥機的速度基本都會比音速快,但是民用客機的飛行速度是低於音速的,像空客的A320、A330、A340等,波音公司的B737/B747/B787等等,都是亞音速飛機。但是,民航飛機發展史上,曾經出現過一個「奇葩」,它就是當時世界上赫赫有名的超音速民航客機——「協和號」噴氣式民用客機。
  • 我國高超音速風洞群來襲!高達25倍音速,14分鐘橫跨太平洋
    未來只要兩小時就能實現環球旅行,而這離不開風洞的飛速發展。中國研發的JF12 激波風洞是八個國家重大科研裝備項目之一,是目前世界最強最長的超級風洞。他利用中國自主研發的爆轟驅動技術,能模擬40公裡高空9倍音速的飛行環境。這意味著從北京到紐約,可以由現在的14小時縮短到2小時。
  • 10倍音速飛彈到底多快?低空飛行誤差不超過20米,可輕鬆擊中目標
    10倍音速飛彈到底有多恐怖?1秒鐘就可以飛行超過3400米,低空飛行誤差不超過20米,可輕鬆擊中目標(航母等)。10倍音速飛彈是什麼概念?當時美國研製飛彈時,採取的策略是飛的越來越低,這樣才可以躲避雷達的檢測,從而實現成功擊中目標。以美國魚叉飛彈為例,這種飛彈有一個特點,就是可以舉例海平面5-15米的距離進行超低空飛行,突破對手的防禦能力一次來進行攻擊。雖然目前雷達的能力也逐步增強,但是發現它的範圍也僅限40公裡,但已經無法進行快速反應了。
  • Talon-A高超音速飛行器選擇德雷珀開發飛行軟體
    Stratolaunch建造、測試和運行高超音速飛行器——這些飛行器的飛行速度至少是音速的5倍,即5馬赫。德雷珀的飛行軟體將被用於Talon-A,這是一種完全可重複使用、自主、液體火箭驅動的6馬赫級高超音速飛行器。