SR71黑鸟侦察机外形构造和发动机工作原理

作为60年前的成毅，当打之年连超音速导弹都吃不上它的尾气，实战记录中没有被任何敌机或防空导弹击落过。它就是黑鸟侦察机，最高速度达到3.3马赫。黑鸟能飞这么快，主要有两点，一是完美的空气动力学外形，另外就是非常先进的发动机。我们先来说外形，飞鸟有着细长的机身，并采用三角翼设计。三角翼设计有什么好处呢？飞机在飞行时，由于空气的存在会产生冲击波，并且随着速度的增加，冲击波的角度会变得越来越尖锐。如果我们在黑鸟上添加两个标准机翼，由于标准机翼的后略角很小，冲击波作用在机翼上会产生巨大的阻力，导致飞机减速。另外，在低速飞行时，传统的机翼外形可以产生很好的生力，但是在接近超音速时，它的厚度和前缘会导致气流在机翼前聚集，从而形成所谓的音障。而黑鸟的机翼。非常薄，可以将空气划开，使得冲击波以声速或以上的速度附着在机翼的前部，形成光滑、流动性能良好的超音速冲击波。如果仔细观察机身，可以发现机身有一圈锋利的边缘，在飞行过程中，当空气在它们周围旋转时，可以使得机翼上方的压力更低，从而在高速飞行时提供接近20%的总升力。同时这种设计也大大减少了雷达的横截面，雷达从一个点向外发射信号时，扫描到敌机后会反射一些波回来，以便从多个角度识别黑鸟平坦的表面，减少了波反射回源的可能性，以防被雷达监测到。接下来我们看一下黑鸟绝对的核心，也就是发动机。黑鸟有两台发动机，发动机的前面是一个进气口，中心椎，往后就是整个喷气发动机，这是发动机的进气口，空气从这里进入后会来到空气压缩机，空气在这里会被压缩，并形成巨大的压力。接着空气会来到发动机的喷油嘴，同时燃料，也就是黄色的部分则通过中心喷射。燃料和空气相混合并被点燃。火焰会通过这些小的交叉管使得所有的喷油嘴被点燃。燃烧产生的废气会推动燃烧室内的涡轮机高速旋转，输出功率达到6万马力。涡轮机通过驱动轴连接到空气压缩机，能让空气压缩机吸入更多的空气并不断循环。接着，燃烧废气会继续来到下一个燃烧室，也就是加力燃烧室，因为燃料虽然被消耗，但在废气中仍有可燃空气。额外的燃料会通过微循环与空气进行混合，来到加力燃烧室。在这里，混合物再次被点燃，虽然燃油效率低，但它可以在短期内爆发并产生巨大的推力。在发动机的尾部是一个发散喷气口，喷气口的前部分比较狭窄，高速气流通过狭窄出口后突然膨胀向后喷出，并将所有的热量和压力转化为速度。喷气口可以调节大小，控制排气速度。在实际数据中，到达涡轮机的空气速度是0.4马赫，但是经过加力燃烧式和喷气口后的空气速度已经达到3马赫以上。但是有个问题，喷气发动机不能使用超音速空气，因为它会导致燃烧的火焰熄灭，使得发动机停止。想要解决这个问题，这就要用到进气口中心锥。前面说过，中心锥前面的空气会产生超音速冲击波，空气会通过这种波浪形的入口进入，进入的空气会在这里减速，最终从超音速减速到亚音速。在入口的最窄处有一个开口，用来排出一些超音速空气，这些空气会顺着发动机流动，可以起到冷却发动机的作用，并最终流向喷气口，为发动机提供动力。中心锥还可以自由调节，当速度达到1.6马赫时，中心锥就会开始收缩，并在极限状态下继续向后移动。得益于这些完美的设计，黑鸟侦察。卡机也成为当时速度最快的飞机之一，并且成为军事史上的传奇。

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