超音速巡航（飛機的一種飛行模式）

超音速巡航（飛機的一種飛行模式）

超音速巡航 （飛機的一種飛行模式） 次瀏覽 | 2022.07.18 19:28:53 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 超音速巡航飛機的一種飛行模式

超音速巡航是指飛機在不開啟后燃器的情況下能夠持續在1.5馬赫以上進行超過30分鐘的超音速飛行。巡航一詞最早來源于水面艦只，飛機出現后，沒有創造自己的專有名詞，而是沿用了艦船的很多名詞，但是飛機的飛行時間和速度、飛行狀態（空間包線）變化已經不是艦船所能比擬的，所以巡航的含義也有了變化。F-22問世后，引入了一個新的概念，F-22具有發動機不開加力保持M1.5飛行的能力，美國稱之為“supercrui”（直譯為：超級巡航），中國翻譯為超音速巡航。

中文名

超音速巡航

外文名

Supersonic crui

意義

大幅度提高其作戰效能

速度

1224km/h

相關飛機

F-22

條件

先進的外應設計和發動機

意義

一般常規的使用單純渦噴或者渦扇發動機的飛機必須要開加力才能達到超音速,而且持續時間不能太久，一般不超過30分鐘，否則會發生發動機過熱的問題導致燒壞發動機等很多不利，而且此時的耗油量增加1-3倍。而具有超音速巡航能力的飛機，克服了以上不足,故能大幅度提高其作戰效能。可以用更快的速度飛抵戰區。

能力

超音速巡航能力，是要求飛機具有在發動機不開加力的情況下，能在M1.5（M即馬赫，馬赫即為音速，即1M=340m/s，即1224km/h）以上做超過30分鐘的超音速飛行。

突破

常規戰斗機，只有打開加力時才能做超音速飛行，而且耗油量達平常數十倍之多。超音速飛行時間只有幾分鐘，而且機動性也較差。而具有超音速巡航能力的飛機，可以克服以上不足，大大提高其作戰效能：可以更快的速度飛抵戰區執行任務；可以高速脫離戰區擺脫敵機攻擊；可以外推攔截線，使敵方轟炸機和攻擊機在更遠處被攔截；可以超音速狀態發射導彈擴大攻擊區。

由此可見，具有超音速巡航能力將是第五代戰斗機所必須具備的技術指標。美國的第五代戰斗機F-22就具有超音速巡航能力。

條件

那么怎么才能使戰斗機具有超音速巡航能力呢？主要措施有兩條：

一是采用先進的氣動外形設計，使飛機的阻力盡量減少。翼身融合體技術就是一種，它能提高飛機的升阻比，減少超、跨音速波阻。[1]

二是采用性能先進的發動機，使發動機最大推力大，具有較好的速度特性。

關于阻力和超音速巡航的問題還有一點，那就是超巡的速度下限。超巡至今為止根本沒有一個統一的速度標準，而且統一的速度標準其實是沒有意義的，因為戰斗機的氣動設計有差別，飛機和飛機之間跨音速和超音速階段的阻力特性是不一樣的，甚至溫度不同都會帶來一定影響。正確的超巡定義應該從音障的特點出發，因為戰斗機的形狀是不規則的，機身各個部分和空氣的相對速度有差異，飛機的空速超過了音速不等于所有的地方的氣流相對速度都超過了音速。從整機“突破音障”這個概念上講，飛機從亞音速到超音速的過程中，總體阻力會有一個上升，然后下降，然后再上升的過程。當發動機有足夠的推力爬過阻力的第一個坡，隨著速度增加，阻力就會下降，所以即使推力恒定。飛機仍然會加速，直到阻力再次上升到與推力平衡的位置。

也就是說，具備超音速巡航能力的戰機，一旦越過阻力的低谷點，剩下能飛多快就是簡單的發動機推力和阻力之間平衡的問題了。這就是超音速巡航的本質。

F-22

美國的F-22飛機之所以具有真正有效的超音速巡航能力，首先是采用了先進的氣動外形設計。主要內容有：翼身融合技術；大根梢比的切尖菱形機翼，前緣后掠角為42度，后緣前掠角為17度，襟翼前緣和主翼后緣均各帶弧度；保形天線、保形武器艙和菱形進氣道等等，這些設計使飛機氣動外形干凈光滑，氣動阻力小。

其次，是采用了先進的動力裝置。該機裝有兩臺F119加力渦扇發動機。由于發動機在設計中采用耐高溫材料和先進熱循環技術，將渦輪前燃氣溫度提高到1853-1923K，總增壓比提高到25，因而產生的推力大(單臺最大推力為104.5千牛（即為10663公斤）。使其有足夠的剩余推力。同時，又因其涵道比小（只有0.15-0.25），使其速度特性得到改善。不存在推力不夠和過分耗油問題，所以，在不加力的情況下就可使飛機飛行速度達到超音速，而使它具有超音速巡航能力。

參考資料