2)第六百四十二章:超音速扰流难题_大国院士
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  调整好轨道重返出现问题的航器身边,完成救援工作。

  另一边,星海研究院郑

  在将航相关的工作都交给翁筠宗后,徐川回到了自己的办公室中,思索着该如何解决航飞机在返回进入大气层时面临的高温和热障问题。

  这是一个世界级的难题,从上个世纪苏米双方的太空竞争开始,或者从人类研发出第一艘进入太空的航器开始就存在了。

  大几十年的发展时间,尽管航领域的研究员和学者们想过无数种办法,但却从未能解决这个问题。

  当然,对应的改良思路和方法,自然是有的。

  而其中最出名的,应当属米国NAcA航局的物理学家亨利·艾伦教授所提出来激波理论。

  1951年,亨利·艾伦在机密的内部研究中发现,高速再入大气层的航器前端对空气会产生一种强烈的压缩效应。

  即在航飞机返回的时候,飞机头部会在前方大气中形成一个伞状的激波锥,激波前沿的空气密度则会急剧升高,最终在航器前面像一堵移动的墙一样,而航器则在激波锥的尾流中前校

  简单的来,可以理解为航飞机在返程时,温度最高的并非航飞机本身,而是航飞机头部处产生的‘激波锥’。

  而‘气动加热’也主要由激波前沿和前方的静态空气之间的压缩和摩擦产生。

  根据这一理论,亨利·艾伦认为如果航器表面和激波前沿保持一定的距离,既可以大幅度的降低航器表面的摩擦温度。

  通过这一想法,亨利·艾伦设计出来了钝形的航器头部,并通过实验和最终的论证,确定了这一理论有效果。

  这就是为什么目前各国研究的宇宙飞船、航飞机、洲际导弹的头部都采用钝头锥体的原因。

  因为航器的钝形头部可以有效地在减速过程中,在艏部推出一个宽大和强烈的激波,并使波前锋远离艏部和周围,就像平头的驳船船首推开的波浪一样。

  而这些来,徐川一直都在搜索翻阅相关的资料和论文,思索着如何进一步的改进亨利·艾伦教授的激波锥理论。

  相对比传统的隔热、散热、耐热等材料和技术来看,激波锥理论这是他目前最看好的一条路线。

  这是航飞机极高的速度决定的。

  在日常的生活和大部分人所学过的物理中,如果要降低气动阻力,以减少气动加热,那么应该让物体的体积尽量的。

  因为当物体的体积变时,与空气摩擦面积也将减。因此,在强调速度和效率的领域中,通常会选择尽可能的物体设计。

  但在航器上,这一理论是失效的,尤其是在返回再入大气层的过程中,航器极高的速度使气动加热的升温速度太快,尖锐的头部对减气动加热的作用微乎其微。

  而头锥在时间和空间上受到高度集中的热负荷,根本没有时间散热,将很快被烧毁。

  传统的耐热材料或隔热、散热、导热技术只能略微推迟被烧毁的时机,但不能从根本上改变被烧毁的结局。

  而激波锥这条路线,更适合极高速度的航飞机。

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