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超音速-什么是超音速？
发布时间:2022-04-17 20:18:29 【外汇基金】 0次阅读
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请问超音速录是什么？难道亚伟速录过时了么？
钱学森弹道中用超燃冲压发动机的高超音速导弹为什么只有中国使用
40年代，还在美国的钱学森提出了一个超越于时代的想法——钱学森弹道，而钱学森留下的这份遗产，更是助力中国导弹超越美国，领先世界。
在弹道导弹弹道学中，将弹道式导弹的弹道分为3个阶段——主动段（OK）、自由段（KE）和再入段（EC），钱学森弹道理论就是研究自由段（KE）末段的一套理论体系。
在自由段，导弹发动机关闭，弹头只受地球引力和由于地球自转而产生的离心惯性力和哥氏惯性力的作用，此时，弹道导弹质心的运动轨迹会呈现一个半椭圆形。
这个轨迹乍看起来十分简洁，但是缺点非常明显：1、射程短；2、再入段滞点热峰流值和压力值均超过现有材料的防护极限，所以此类弹道只是一个理论模型。
1943年还在美国加州理工大学古根海姆航空实验室的钱学森跟他的两个同学一起，在起草的一份火箭喷气推进实验计划中构建了一种设想。基本原理就是让弹头在“临近空间”（距地面20—100km）进行增程滑翔，然后再进入稠密大气。为什么弹头会在这个高度滑翔而不是“一头栽下来”呢？因为在“临近空间”存在着较为稀薄的大气，当高速物体由真空进入密度介质时，会产生反压，所以，“钱学森弹道”又被称为“助推滑翔弹道”。
钱学森弹道的精髓在于是利用火箭为动力把飞行器发射入高空，突破大气层，然后飞行器从太空再度返回大气层，当角度合适的时候，飞行器会如同瓦片在水面上打水漂一样被弹起，然后再落下，通过这样一系列的弹起——落下的运动轨迹，飞行器就能够以高速抵达目标。这也被称为助推-滑翔式弹道，即半弹道式再入航天器或升力体式航天器的再入弹道的基本设计思想。
“钱学森弹道”研究重点是高层稀薄大气的流体力学问题，再用弹道理论对这些问题进行解算，过程十分复杂。该计划后被美国陆军认可，后发展响应德国火箭发展计划的JPL系列火箭，从某种意义上讲钱学森也可以说是美国火箭的奠基人之一。
在钱学森弹道提出了几十年的时间里，很多国家都想百分百地消化这份钱学森留下来的遗产，美俄等强国纷纷推出新概念飞航导弹方案，很多都基于钱学森弹道，该导弹可能成为对付航空母舰战斗群、导弹防御系统的一种重要手段。
中国的DF-21反舰导弹就是“钱学森弹道”应用的实例。这种新型反舰导弹是在DF21中程地地导弹基础上研制的，由于导弹弹头采用的特殊的气动设计和制导系统，因此导弹以弹道导弹轨迹飞行数千公里再入大气层后，能在大气内进行滑翔机动并自主捕获攻击海上舰船。
而中美两国最想要通过钱学森弹道实现的是高超音速武器，高超音速，指物体的速度超过5倍音速，约合每小时移动6000公里。举例来说，按照这个速度从乌鲁木齐直飞上海只需30分钟甚至更少，而一般的民航班机要数小时。高超音速飞行器主要包括3类：高超音速巡航导弹、高超音速飞机以及空天飞机。它们采用的超音速冲压发动机被认为是继螺旋桨和喷气推进之后的“第三次动力革命”。
亚音速巡航导弹打击1000公里外的目标需要1个多小时，而高超声速巡航导弹只需要不到10分钟。现有的巡航导弹主要依靠超低空飞行与隐身技术突破防御，由于速度太慢，暴露后很容易被拦截，在科索沃战争中就有数十枚“战斧”遭击落。而就在高空飞行的高超音速巡航导弹来说，因为速度太快，现有的防空武器对它基本无计可施。
高超音速武器还具有惊人的动能，对钢筋混凝土的侵彻深度可达十几米，特别适合打击深埋于地下的指挥中心等坚固目标。
以高机动性、远距离精确打击为主要技术特征的高超声速武器已成为未来战争的主要发展方向之一，近20年来，世界航空航天大国纷纷以高超声速天地往返系统、高超声速导弹和高超声速飞机为目标，开展了一系列的研究，形成了热潮。
据外媒预测称，在未来10年即将问世的各大高新科技中，高超音速武器将是一个可以轻易改变战争游戏规则的杀手锏，在高超音速武器面前，任何防空系统在高超音速武器面前将毫无用武之地。
那么钱学森弹道在里面发挥了什么样的作用呢？
超高音速导弹之所以难以拦截，一是其速度超快，防空系统压根没有时间来得及反应以及应对；二是其位于大气层内飞行，机动变轨的性能更出色，无法按照既定的弹道轨道进行拦截。如果再利用钱学森弹道来“打水漂”，那么就可以实现百分百的突防成功，命中目标，敌方反导拦截的概率无限接近于0。
到目前为止世界只有两个国家在高超音速飞行器领域取得过卓有成效的研发成绩，那就是中国和美国。美国在高超音速飞行器领域起步最早，技术最先进，成就最大。1996年开始X-43A进行了飞行试验，使用氢燃料超燃冲压发动机，最大速度突破了 9.8 马赫。X-43A使美国成为是人类第一个实现超燃冲压发动机高超音速飞行器飞的自主飞行的国家，称为“自1903年莱特兄弟首次飞行以来航空技术的最大突破”。
但是到目前为止，美国因为种种原因，高超音速武器并没有取得最终的胜利，2014年8月25日美国实验的高超音速武器在阿拉斯加州测试时发生严重故障：升空仅四秒后爆炸并坠落在测试基地内，所以美俄的超高音速武器一直处于试验状态。
而中国成功利用钱学森弹道造出了DF-17，是全球唯一一款已经实战化的已经列装的乘波体高超音速弹道导弹，成功超越美国，领先世界，它利用弹道导弹的火箭发动机助推加速到高超声速，然后在大气层边缘飞行的中远距离滑翔飞行器，从而用于中远程快速打击。这标志着中国可以在短短几十分钟内迅速摧毁任何西太平洋内任何的军事目标。
乘波体是一种适宜高超音速飞行的外形，如果把大气层边缘看作水面，乘波体飞行时就像是在水面上打水漂。乘波体飞行器不用机翼产生升力，而是靠压缩升力和激波升力飞行，像水面由快艇拖带的滑水板一样产生压缩升力。
超音速飞行形成的激波不仅是阻力的源泉，也是飞行器“踩”在激波的锋面背后“冲浪”的载体。这样一来导弹在中段/再入段的飞行轨迹就再也无法预测，相当于飞行轨迹中最容易拦截的一段变得几乎不可拦截，此对于目标而言只能依靠面对如此高速的弹头几无拦截希望的末端防御来应对。
而且DF-17最BUG的是可以中途多次变轨，如果目标移动，它可以在中途实时变换轨道，重新锁定目标，让敌人逃无可逃。
DF-17的末端速度最快可以达到20马赫，也就是每秒6806米每秒，第一岛链最远只有1800千米，只需要4分钟的时间就可以到达，这样恐怖的速度任何防空都没有反应的时间。
DF-17的战斗部首次试射可能是在2013年，当时，俄罗斯世界武器贸易分析中心主任伊戈尔·科罗琴科认为，中国试射高超音速飞行器证明中国克服美国导弹防御系统实力的增强，美国的反导系统要拦截这类武器几乎是不可能的。
到2017年4月，DF-17已经进行了七次试射，独特的超高速度飞行和躲避雷达和导弹防御截击器的机动能力。能使美国的战略导弹防御系统失去效能，全球没有任何防御系统可以拦截超高音速武器，它可以在几十分钟让第一岛链之内所有的军事基地化为齑粉，真正实践了那句“东风快递，使命必达”。这是中国远程打击能力的一个显著的里程碑，DF-17远期可发展到8000公里以上，将实现全球覆盖打击。
DF-17的全球独家首发，标志着中国在第一岛链之内将所向披靡，这是献给新中国成立70周年的最好礼物。
超音速的速度是多少?一马赫的速度是多少？
时速达到1224千米每小时属于超音速，在15℃的空气中1224千米每小时等于1马赫。声音在15℃的空气中的速度是340米每秒，大约是1224千米每小时。
超音速是指速度比340米每秒大的状态，小于340米每秒的速度称作亚音速，等于340米每秒的速度为穿音速，声音的速度会因为气温的不同或气压的不同，而有所不同。马赫是表示速度的量词。一马赫即一倍音速(音波可以在固体、液体或是气体介质中传播，介质密度愈大，则音速愈快，所以马赫的大小不是固定的)：马赫数小于1者为亚音速，马赫数大于5左右为超高音速。
扩展资料：
音速是介质中微弱压强扰动的传播速度，其大小因媒质的性质和状态而异。空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/秒。
如果要把马赫数作为速度单位来使用，则必须同时给出高度和大气条件(一般缺省为国际标准大气条件)，如Ma1.6表示飞行速度为当地声速1.6倍。相对而言，在高空比在低空更容易达到较高的马赫数。例如，平流层空气稀薄，且只有水平方向气流，没有天气变化，空气阻力小，能见度高。在0℃的海平面上，音速约为331.45m/s≈1193km/h；10000m高空的音速约为1062km/h。
参考资料来源：
什么是超音速？
超音速音速当然就是声音的速度,标准速度是在25℃（气温）的海平面测试声音在空气中传播的速度（在水中或其他介质中速度不同）,声音的速度是每秒 340公尺,也就是说一小时大约是1220公里左右,换算成英里大约是760哩,超音速当然就是速度高过这个速,比这个速度稍低有人称作亚音速,等于这个速度有人叫穿音速,声音的速度会因为气温的不同或气压的不同,而有所不同,一般都以前面讲的那个速度为准,音速的单位叫马赫(mach),一倍音速叫1马赫,2倍就叫2马赫。希望我的回答对你有帮助＾＾
超音速是个什么概念？
超音速（英语：supersonic）简单说，是指超过环境中音速的速度。在海平面高度，空气中的音速大约是343米／秒（约等于1,087呎／秒、761英里／小时或1,235千米／小时）。 1音速定义为1马赫（Mach），是以超音速常以音速倍数——马赫数为量度单位。超过5马赫的速度有时候称为超高音速（英语：hypersonic）。物体只有一些部份（例如转子叶片的末梢）其周遭空气是超过音速的情形称为跨音速（英语：transonic）；出现这种情况，常见的物体速度值是介于0.8马赫与1.2马赫之间。
超音速飞机飞行时产生的云是什么？
现在绝大数的战机都具备超音速能力，三代机和四代机的代表有歼-10、苏-27、苏-35-22、F-35等。更不要说现在已经是五代机的天下。当飞机以超音速的速度进行飞行的时候，由于声音的传播速度比不上战机的飞行速度，就会在战机背后叠加。而形成的这种现象不仅具有爆炸般的响声，还会有音爆云的出现。针对音爆云的出现尚未有最令人信服的言论，但四周空气压力降低而导致云雾聚集的音爆云则是令人震撼的。
当战机以超音速的速度快速飞行时，也会产生一股强大的阻力，使得物体发生震荡，阻止其快速运动。而现今世界上速度最快的超音速战机并没有具体排名，但法国的阵风、瑞典的JAS39“鹰狮”中国的歼-10等都是世界性能强悍的佼佼者。而现今研制的歼-20战机、F-35战机更是达到了强悍的三倍于音速的飞行速度。
但是超音速战机在飞行的时候会对热量、动力都产生改变，音爆会严重损耗飞机机械强度，而超音速战机最重要的便是发动机，以歼-20为例，鸭翼布局和俄AL-31发动机使得战机具备更强的巡航能力，而三倍巡航能力则对发动力的要求更高。超音速战机的完善仍然尚需时日。
音障是指飞行器速度接近音速时，会追上自己发出的声波造成震波，进而对加速产生障碍的现象。进入超音速后，航空器前端起会产生一股圆锥形的音锥，在旁观者听来有如爆炸一般，称为音爆或声爆。音障(Sonic barrier)是一种物理现象，当物体(通常是航空器)的速度接近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果，会造成震波(Shock Wave)的产生，进而对飞行器的加速产生障碍，而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。突破音障进入超音速后，从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆炸一般，故称为音爆或声爆(Sonic Boom)。强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害，对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也会产生破坏。
除此之外，由于在物体的速度快要接近音速时，周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态，因此一旦物体穿越音障后，周围压力将会陡降。在比较潮湿的天气，有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点(Dew Point)，使得水汽凝结变成微小的水珠，肉眼看来就像是云雾般的状态。但由于这个低压带会随着空气离机身的距离增加而恢复到常压，因此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。
超音速飞行是几马赫？
飞机制造公司Aerion已经与波音公司签署了一份协议，双方共同合作，将世界上第一架超音速商务机送入高空。
波音公司将为该项目提供资金支持，并为Aerion AS2超音速商务喷气式飞机项目提供工程、飞行试验和工业资源。此外，波音公司对Aerion进行了大量投资，以加快设计阶段的技术进步，但双方均未披露投资细节。
从一开始，Aerion就设想了一架能以1.4马赫（约1000英里/小时）的速度飞行的飞机，同时满足所有当前和未来的环境性能要求。第一次飞行定于2023年6月，接近航空航天飞机/协和飞机退役20周年。
从容量上看，飞机将能够以这样的速度和效率乘坐12名乘客，同时拥有霍尼韦尔设计的最先进驾驶舱和一个新的豪华舱，如下图所示。
波音副总裁兼总经理Steve Nordlund在以下声明中反映了合作关系。
“波音公司正在引领一场移动化转型，用前所未有的的速度来安全高效的连接世界。这是对进一步成熟的超音速技术的战略性和有纪律的前沿投资。通过将Aerion的超音速专业技术与波音的全球工业规模和商业航空经验相结合的合作关系，我们有很强的团队来构建可持续超音速飞行的未来。”
自2014年推出以来，Aerion为超音速商务机的项目建立了合作伙伴关系。该公司与空客合作推出了一项新设计，但空客宣布退出，后由洛克希德接管。洛克希德公司于2017年正式宣布成为Aerion的合作伙伴，但在这一消息的宣布之后也选择离开了。
通用电气公司（GE）将成为飞机的发动机供应商，在2017年推出他们的Affinity涡轮风扇发动机。发动机在2018年完成了初始设计阶段，现在将进入更高级的阶段，包括原型生产。
基于众所周知的为波音737 NG和空客A320CEO系列提供动力的CFM56发动机，该发动机将不配备加力燃烧室，但能够提供高达18000lbs的推力。
在50000英尺的高度，发动机能够以1.4马赫的速度以3500lbs（16kn）的推力推进飞机。与以0.78马赫的速度运行的CFM56-5相比，发动机使用的燃料多了50%。AS2超音速喷气式飞机将采用三喷气式设计。
“Aerion是制定成功而且可持续返回的超音速飞行计划行业领导者。AS2是未来符合法规和高效超音速飞行的发射点。与波音公司一起，我们正在创造一个更快、联系更紧密的未来，为提高人类的生产力和潜力提供巨大的可能性。”
超音速飞机的速度是多少km/h？
空气中音速大约330m/s (1188km/h)，只要超过这个速度都是超音速。到达1倍音速也称1马赫，2倍音速是2马赫以此类推
超音速飞机秒速为多少？时速为多少？
音速：音速约为每秒钟340米。马赫：超高速单位，物体运动的速度与音速的比值为马赫或马赫数。亚音速：速度小于1马赫。超音速：速度在1至5马赫间。高超音速：速超音速战斗机突破音障瞬间度在5马赫以上。
导弹能击中超音速战机，为何很难打中行驶缓慢的航母？
导弹是可以击中超音速战机的，但是导弹不能击中缓慢行驶的航母，因为两者的防御等级不是一个级别的，它们主要的功能也是不相同的，因为超音速战机基本上都是单独作战，可以直接进行瞄准，而航母是有很多的护舰群的。
超音速战机是一种飞行速度超过音速的战斗机，它的飞行速度很快，但是它的飞行速度再快，它也不可能用电脑的预算速度快，只要它的速度是有规律的，那么导弹系统就能够根据它的运动轨迹来判断出来，它接下来的5秒10秒大概会出现在哪个位置，导弹就可以直接打中那个位置，如果他不进行相应的变速以及拉升或者下降的活动就会被打中，这是基本的原理，当然实际瞄准的过程中不会这么简单的，只是大概的一个过程。
航母可以说是海上不沉的大陆，因为航母它主要的功能是让飞机起飞，充当一个移动机场的作用战斗机轰炸机运输机起飞，在航母上是可以做到的，它具有一定的移动性，但是它的移动性远没有战斗机那么快，不过人们已经清楚了航母本身的缺点，比如说它的移动速度很慢，如果被敌方瞄准了的话，那就很危险了，因为他躲不开，所以人们建造航母的时候，给航母建造了足够多的防御设备以及周边的护舰群，它上面有非常先进的雷达侦察装置，有相应的反拦截导弹系统不会轻易被打中的。
每一辆航母对一个国家来说都是无价之宝，因为航母的战略性意义不是经济价值能够补量的，有航母在那么就会有很多很多的空中机动力量，什么时候起飞都可以，但没有了航母那就只能从本国土起飞，远距离作战就受到了大大的影响。
本文标签：超音速
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