导语
一九四七年,一架名为“贝尔X-1”的飞机在美国加利福尼亚州的爱德华空军基地上空冲刺。
就在人们认为这次试飞没有什么特别的时候,当这架飞机的速度达到音速时,一声刺耳的爆炸声响起,试飞员最大的悬停物瞬间爆炸。
试飞员莫瑞先生吓坏了,因为这已经不是他第一次在飞行中遇到这样的情况了。
这次事故引起了美国军方的极大警惕,他们召集了一位专家来研究这一问题。
但是,他们已经寻找了很长时间,没有人能找出原因,这一问题已经成为美国科学家的一个谜。
随后,当美国军队挑战世界各地的科学家时,中国著名的科学家钱学森直接回答了这个问题。
正是钱学森提出了一种临界现象,当爆炸的飞机正好穿越音速的大气层时,当飞机的速度超过音速时,飞机前面的空气聚集成一个“激波”。
在这种“激波”的压力下,飞机前方会遇到强大的阻力,爆炸的可能性很大。因此,这是飞机在超音速飞行时“超音前进”的现象。
而且钱学森利用这一现象提出的“高超声速飞行”的概念至今已有70多年的历史,现在全世界都在争相跳进去。
谈空气动力学。
空气动力学,实际上是利用空气阻力进行运动的力学。
事实上,马钱子先生在汉代就已经提出了这个概念。后来欧洲科学大师伽利略和达芬奇也做了一些研究。
到了20世纪,这一概念才真正成为德国一位科学家手中的一个学术概念,这位科学家就是普朗特。
当时,普朗特是一位非常著名的气体动力学家。他整合了当时牛顿公式和某兰诺的空气阻力公式,从而开创了空气动力学学科。
正是在这一学科中,中国著名科学家钱学森才能有所发展。
然后,在普朗特的基础上,普朗特的学生爱因斯坦在研究和发展空气动力学时,最终确定了电磁场和引力场“不均匀”的初始条件。
接着,这项研究成为著名的“广义相对论”。
公元1920年,这篇研究论文结束后,著名的爱因斯坦因为这篇论文成功获得了诺贝尔物理学奖,从而在世界范围内获得了巨大的声誉。
因此,此时,空气动力学也成为人们广泛研究的领域。
而且钱学森同志,正是在这段时间走上了科学研究的道路。
他出国留学。在此期间,他不仅和其他留学生一起学习了牛顿力学、电学、磁学等相关课程,还在这方面下了很大功夫。
随后,他在国外学到了各种先进的技术。
但是,正是这些先进的技术让他看到了中国在这方面的差距,所以他回到中国后,一直想要弥补这一差距。
一九五六年,钱学森将当时美国牛津大学的最新空气动力学知识带回了中国。
正是在他的努力下,美国牛津大学最新的空气动力知识成为当时全国各地最新的技术资料,这也让中国在空气动力学方面的研究有了很大的飞跃。
在钱学森的带领下,中国飞机研发中使用的身体形状和动力特性有了质的飞跃,这是中国第一代战斗机正式诞生的机会。
正是随着钱学森这一代科学家的发展,我国飞机技术得到了质的提高。
高超声速飞行的出现。
在钱学森的研究中,空气动力学已经开创了先河。
而且正是加利福尼亚州超音速飞机的爆炸,也让钱学森这辈子第二个“大坑”出现了。
在经历了第一个“大坑”之后,钱学森不仅没有放弃这个领域的研究,而且带领他的四五个人,在当时没有科研设备的情况下,席卷了美国四五十架飞机的数据。
经过几年的研究,飞机的“低超声速飞行”理论终于开始了。
然而,就在这个时候,钱学森不小心听到了这个爆炸问题。他觉得很有趣,就让他的两个同志研究了这个问题。然而,当这两个同志“卡住”时,钱学森发现他们在研究问题上不是同一条路。
于是他让他们分别研究,最后,两位同志分别得出结论,这就是飞机在飞行时“超声前进”的概念。
而且当时他的这一理论被美国军方知道后,他们想看看钱学森是否在这一领域“卡住”。
后来,当他们知道钱学森知道这个问题的答案时,他们把这个问题发布到世界各地,看看谁能解决这个问题。
但是,最终解决这一问题的不是美国人,而是钱学森。
要知道这个问题在当时可以大也可以小,如果这个问题不能解决,飞机就有可能因为超声前进而爆炸。
因此,这将浪费人力和财力,甚至会有试飞人员因此而牺牲,那么美国的飞机之路将变得非常艰难。
正是钱学森解决了这一问题,随后他的理论被称为“高超声速飞行”。
钱学森从这个理论中洞察到了这一点,他提出了“高超声速飞行”的概念。现在已经70多年了,美国没有飞机能高超声速飞行。
然而,中国继续在钱学森领域发展。如今,中国已经成为该领域的综合实力龙头,成为全球科技竞争的焦点。
高超声速飞行的挑战。
目前,许多国家都在开发高超声速飞机,但高超声速飞机的研究面临着许多挑战。
首先是飞机上的燃料。高超声速飞机的速度可以达到导致燃料“隆隆”的声音。一位知情人士表示,这种速度下的声音对人类来说是非常痛苦的。
因此,如果没有“隆隆”,就要想出一种不会发出声音的燃料,让这种燃料燃烧起来驱动。
这样就必须“添加”这种燃料,这样它在燃烧时就不会发出声音。
但是,要“添加”燃料,还需要一种“方法”。
事实上,美国在这方面取得了进展。
美国科学家发现,当提升速度可以达到光速时,燃料会有“隆隆”的效果,这种效果会随着速度的增加而降低。
因此,他们认为,在“超声速度飞行”时,飞机会根据其速度的不同而调整燃料的“添加”量。
而且这种调整只是理论上的,它在使用时非常“麻烦”。
因为,当燃料的添加量达到临界点的最大值时,就会出现“激波”。可以说,如果飞机跑步时发出“隆隆”的声音,那么“激波”就是飞机飞行时的“隆隆”声。
其次,要找到一种能够在高超声速飞行时对飞机起到热保护作用的材料。中国科学家在这方面的研究也有所发展。
另外还有飞机的造型布局,因为在高超声速飞行时会有爆炸的危险,所以要解决这个问题。
另外还有飞机的发动机,目前我国高超声速飞机上的发动机研究进度最慢。
结语
中国在高超声速飞行技术方面取得了进展。不仅如此,东风-17等高超音速武器的研究对美国洛杉矶级核潜艇构成了威胁。
美国早就看到了中国在高超音速武器方面的研究和进步,这无疑对美国构成了威胁。美国需要重新评估中国的军事综合能力。
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