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高空气球实验可以使超音速飞行

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未来无人超音速飞机可能最终欠科罗拉多大学博尔德大学研究成功的一部分。

由博尔德·安(Boulder Ann)和H.J.Smead航天工程科学部领导的大学联盟已经获得了为期五年的750万美元的国防部拨款,用于调查超音速飞机飞行的极端海拔高度(8万到12万英尺)。

军方想知道更多关于那个高度的大气中湍流和粒子的信息。这些数据对于设计飞机的空气动力学是至关重要的,该飞机可以以超音速的速度持续飞行,时速超过5马赫或3,800英里/小时。 CU Boulder航天航空教授兼资助首席研究员Brian Argrow说:“目前没有人真正知道到底发生了什么。 “污染,其他微粒,空气是多么动荡。如果在5马赫的速度下出现一个意想不到的动荡口袋,那么你的发动机的设计就会更好。“

在较慢的速度下,湍流可能只是一个小小的烦恼,但在5马赫的速度下, 。在高速情况下,湍流还会使飞机的机身面板发热,有时达到数百度,最终导致金属疲劳和失效。

Argrow将与CU Boulder的同事以及佛罗里达代托纳海滩的Embry-Riddle航空大学和明尼苏达大学的研究人员合作,推出一系列携带仪器记录大气条件的高空气球,包括气流,温度波动和微粒分布。

气球的启动将于今年秋季开始,预计将在大气湍流和不稳定期间持续到2020年。将在科罗拉多东部平原以及挪威佛罗里达州发射。

航班期间,实时数据将被自动收集到地面监测站,并以电子方式存储,供将来分析,并用于创建计算机模型以指导飞机的开发。 CU Boulder航天航空教授兼项目仪器负责人戴尔·劳伦斯(Dale Lawrence)表示:“未来的超音速飞机将需要管理他们以如此高的速度经历的加热。 “需要更好地理解自然发生的湍流,才能推动这项技术向前发展。”

过去虽然已经实现超音速,但飞行一直很短暂,而且在实验飞机上。最快的正规生产飞机SR-71黑鸟以2200英里/小时(3.2马赫)的相对“慢”速度飞行。一架英法超音速喷气式客机“协和号”(Concorde)于1973年至2003年期间进行商业飞行,时速达到2.04马赫 - 约1350英里/小时。

如果你希望最终能够在5马赫的时候搭乘商业飞机,在45分钟内可以从洛杉矶到纽约,那么Argrow说,你可能要等到无人驾驶飞机首先证明这种能力。

Argrow说:“设计用于持续高超音速飞行的无人机是相当大的挑战。

来源:科罗拉多大学博尔德分校

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