亞音速vs超音速
氣流速度在決定氣流特性方面起著至關重要的作用。低速流動的空氣可以看作是一種粘性流體,具有不可壓縮的特性,就像水一樣。當氣流速度增加時,與可壓縮性有關的特性發生顯著變化,從而導致氣流中物體周圍的氣動力發生變化。
在相對運動的情況下,飛機可以被視為一個物體,在氣流中是靜止的,用於分析目的。飛機的速度變成氣流的相對速度,常用作空速。設計成以低於音速飛行的飛機稱為亞音速飛機,而設計為飛行速度高於音速的飛機稱為超音速飛機。這種速度通常用馬赫數(M)表示,馬赫數是空氣速度和聲速的比值。如果飛機是亞音速的,其最大速度小於1(m1)。
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大多數生產的飛機都是亞音速飛機,設計的飛行馬赫數低於0.8。小型輕型飛機的馬赫數較低,約為0.2馬赫。商用飛機的最大飛行速度可達0.85馬赫。
輕型亞音速飛機使用活塞式發動機作為動力裝置,而商務噴氣式飛機和商用客機則使用渦輪螺旋槳或高旁通渦輪風扇發動機。從結構上講,機身上的載荷因飛機而異。機翼通常是直的或具有較低的後掠角。飛機外殼由鋁製成,機身可能由鋁和鋼組成。隨著複合材料技術的進步,高強度、輕量化的纖維增強複合材料應運而生。
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超音速區又分為超音速(1<M<3)、高超音速(3<M5)級。
超音速飛機主要是軍用飛機,設計用於戰鬥(例如F-15E、Su 27、達索陣風、歐洲颱風戰鬥機)。他們使用低旁路渦輪風扇發動機作為動力裝置,其結構設計能承受超音速下的振動和載荷。
機身主要由高等級鈦和鋁製成,以承受戰鬥中機動和損傷的高載荷。機身經過空氣動力學優化,以最小化壓縮性效應和阻力效應。由於衝擊波、膨脹和氣流阻塞,局部空氣密度變化,導致亞音速飛行條件的劇烈變化。
超音速運輸(SST)是一個現實的,但昂貴的航空挑戰。只有兩種類型的超音速運輸機被**出來,而且都超過了飛行的平均成本。這些飛機是協和式飛機和圖-144,設計為客機,但由於費用高昂而放棄運營。
高超音速飛機大多是偵察機,而高超音速飛機是高度實驗性的飛機(航天飛機除外)。
亞音速和超音速有什麼區別?
•亞音速飛機的飛行速度低於音速,而超音速飛機的飛行速度高於音速。
•超音速飛機使用低旁通渦輪風扇發動機作為推進系統,而亞音速飛機使用螺旋槳驅動的活塞發動機、渦輪螺旋槳發動機或高旁通渦輪風扇發動機。
•超音速飛機使用後掠翼或三角翼,而亞音速飛機使用直翼或後掠角較小的機翼。
•超音速飛機主要由鈦製成,而亞音速飛機則由鈦、鋁和碳纖維增強聚合物或其他複合材料製成。