超级速度的秘密,黑鸟侦察机特种燃油的妙用

黑鸟

平心而论,黑鸟侦察机上几乎没有以往飞机设计的影子,甚至于从外形、材料、结构、工艺、布置,从头到尾都是一种全新理念的创新式设计。这种突破传统所带来的收益是极大的。这种20世纪50年代到60年代研制出来的高空战略侦察机SR-71拥有极高的高度与速度,时速能够达到3.3马赫数,即英里每小时,比协和式飞机快40%,甚至超过了地球绕太阳的公转速度,从纽约到伦敦只需要1小时55分钟,如果绕地球飞行,可以遇见若干次日出和日落。

空中的黑鸟

快的发烫

速度越快于空气摩擦产生的热量越大,黑鸟不可思议的速度甚至会导致风挡将飞行员的手烫伤。此外热胀导致机身变形,几英寸的变形十分常见,因此机身的校核必须在空中进行。飞机在进行飞行降落后的座舱盖温度可达华氏度,需要长时间冷却才能保证不被烫伤。

犀利的座舱

特殊的燃油

超高的速度背后拥有着诸多特殊的设计,比如黑鸟的燃油。黑鸟的燃油十分特别,这是一种由壳牌石油公司专门研制的航空燃油,名叫JP-7,它拥有极高的燃点,且能够在零下90到零上℉内使用,以保证飞机在空中加油和高速飞行中使用。

它的主要成分是液态石油,但是十分特殊,其中添加了碳氟化合物用于增大燃油的润滑性,氧化剂使其更易于燃烧,此外为了降低尾气的雷达显示信号达到部分隐身的目的,甚至在其中添加了铯元素,昂贵的铯元素使得该燃油身价飙升,一度有人称,黑鸟的燃油比苏格兰威士忌还贵。这并非玩笑,数据表明SR-71开车或者飞行一小时,将会消耗掉80万人民币的燃油,而U-2只需要它的三分之一。

燃油的妙用

飞机的燃油一方面可以配平机身,当飞机内部重心靠前或者靠后后,通过电脑控制燃油的流动来使飞机机身重心平衡。一般的飞机上拥有配平油箱,通常置于飞机尾部。一方面,当飞机飞行时机翼上翘,翼根处压力大,放置在机翼侧的燃油可以通过自身重量来抵消翼根的压力变形。

而黑鸟的JP-7燃油还有妙用,那就是给飞机的橡胶轮胎降温。通过在起落架间设置几个油箱,使轮胎藏在油箱之间,在空中飞行时环境温度低,这也使得燃油温度低,可以利用燃油的冷却辐射作用来对起落架的橡胶轮胎进行降温,以防高速飞行下机身的热量使得轮胎爆胎。

黑鸟高空侦察机最终赢得了美军方的青睐,但他的竞争者们同样是创新十足,不容小觑。例如海军内部发展了一种充气的橡皮飞机方案,用气球将飞机带上天空,然后利用火箭推进飞机使其到可以点火发动机的状态,康维尔公司则提出飞机由另一架载机带上天空,在超声速时将其投放,然后冲压发动机启动。从哪个方面而言,这在当时都是敢于突破,勇于创新。从这一方面,我们仍需要学习与借鉴,敢于跳出现有知识的桎梏,攀登属于自己的高峰。




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