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发帖数: 38 | 1 虽然“产品30”航空发动机，早在2017年已经装在苏57上面进行试验，在试验中已经可
以做到超音速巡航。但“产品30”航空发动机，还没有达到他的设计目标，1500~4000
小时的使用寿命，还有可靠性也没有达到设计指示。因此要等到2025年，才可以满足正
式装备的要求。用最大军用推力作超音速巡航，发动机温度很高，会严重影响发动机的
寿命。不可能飞几次超音速巡航，就对发动机大修。可靠性也是必须解决的问题，这必
须依赖大量的试验数据，这都需要时间。
虽然比美国晚了20年，“产品30”航空发动机在推力上已经超过美国的F119发动机，推
重比相当，不过1500~4000小时的使用寿命和F119发动机8000~12000小时的使用寿命相
比，差距还是很大。
超音速巡航为什么那么难？我们先要了解一下空气动力学。
根据伯努利方程:p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C，式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速
度。我们知道：同一架飞机速度增加一倍，阻力就会增加4倍，发动机的功率就要增加8
倍，同样升力也增加4倍。为了获得更高的速度，除了改进飞机的外形，可以通过降低
空气的密度，来达到更高的速度。同一架飞机：如果在海平面的高度是500公里每小时
，在12,000米增加到1000公里每小时，空气密度只有原来的1/4，阻力和升力保持不变
，发动机功率只需增加一倍，就可以满足要求。通过优化机翼的设计，例如：减薄机翼
相对厚度，优化翼形，尽量不减小翼展，提高机翼速度和高空性能。在速度只增加到
800公里一小时，巡航高度仍然保持1万米以上的情况下，可以大大减少废阻力【机身尾
翼水平翼等不产生升力的阻力】从而提高升阻比。这就是为什么？推进效率更低但高空
性能更好的涡轮喷气发动机，比活塞螺旋桨飞机，飞得更远的原因。
当飞机的速度进入跨音速以后【0.8~1.3马赫】会产生波阻，阻力系数会以速度的5次方
成正比，而升力系数还是以速度的平方成正比。1.3马赫以后，阻力系数会随着速度的
增加而下降。这里的系数：指的是速度的平方和升力，阻力的关系，阻力系数下降，不
等于阻力下降。比如：飞机从1.3马赫，增加到2马赫，同样的空气密度2马赫时，阻力
是要大过1.3马赫的。但因为升力也随着速度的平方在增加，可以选择更高的高度飞行
，阻力系数减少，升阻比就会提高，所以更容易实现高速飞行。为了让飞机的航程不会
因为高速飞行而下降太多，巡航速度，不会选择在0.95马赫-1.5马赫之间。F22开始采
用1.58马赫的超音速巡航速度，后来通过提高发动机性能，采用1.78马赫的超音速巡航
速度，更加节省燃料。
超音速巡航对发动机的要求很高，不存在达不到1.5马赫以上飞行，就采用1.5马赫以下
飞行的情况。也不可能通过开加力，来实现1.5马赫以上飞行，因为加力燃烧室产生的
背压和紊流，会大大增加燃料的消耗。这是一道坎，无法通过优化飞机的外形来实现！ |
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