高速飞机技术发展简史

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1、高速飞机技术发展简史　　摘要：文章简要回顾了世界主要航空强国高速飞机领域的发展历史，将高速飞机的发展历史分为起步阶段、高速发展阶段、技术高原阶段和技术复兴阶段等4个阶段，并对各个阶段的典型飞机进行了分析介绍，最后得出了几点启示以供参考。　　关键词：高速飞机；发展阶段；简史；启示　　1概述　　更高、更快是飞机设计师永恒的追求。随着SR-72飞机、Manta飞机等高超声速飞机逐步出现，又将人类征服天空的激情推向了更高的高度。“罗马不是一天建成的”，高超声速飞机技术的发展已经走过了60余年的历程，人类一直在追求技术的进步。本文重点简述高速飞机技术发展史，探索技术发

2、展脉络，以期对未来高超声速飞机的发展有所裨益。　　2发展历程　　高速飞机技术60余年的发展历程，从型号角度来看有成功也有失败，失败居多，成功的寥寥可数；从技术角度来看，可以说是持续进步，取得了一个又一个的技术突破，大致经历起步、高速发展、高原期3个主要阶段，目前又迎来了新一轮的技术复兴，人类进入高超声速飞机的时代马上来临了。　　2.1起步阶段　　由于冷战的需要，上世纪50年代中后期，欧美和苏联等航空强国针对水平起降高速飞机开展了大规模的研究，主要用于战略轰炸和截击，并提出了诸如TBCC发动机、钛合金制造、面积律设计等关键技术。这个阶段主要处于技术探索时期，欧

3、美、前苏联均研制了相关飞机，但由于技术或经费的原因，所有项目最终纷纷下马。　　2.1.1Leduc0.22　　该机是法国1956年M2战斗机竞标的一种原型机[1]，由Breguet公司的RenéLeduc设计，是由冲压发动机试验机Leduc0.10、Leduc0.16和Leduc0.21发展而来，其动力系统采用串联TBCC概念，在冲压发动机的流动管道内串联布置涡轮发动机。该机于1956年12月首飞（仅使用涡轮动力），1957年5月实现冲压飞行，共试验飞行80次，仅生产了1架原型机。由于法国军方最终选择了采用常规涡轮动力的幻影III，该项目下马。由于机身设计没

4、有考虑面积律分布，该原型机被证明不能实现超音速飞行。主要参数见表1。　　2.1.2Avro730　　1954年英国皇家空军提出的远程超音速战略侦察机项目OR.330，需要能够潜入前苏联领空并且躲避敌防空力量。设计指标为18km高度M2.5巡航，最大M3.0，航程9260km，后续又加入了执行轰炸的能力。Avro飞机公司的Type730方案作为竞标方案之一，原型机在制造阶段该项目取消，取消原因推测是英国军方?J为10年后飞机服役时无法应对前苏联防空导弹技术的发展。Avro730的研究工作为后来的超音速客机协和号的研制提供了技术储备。Avro730方案采用大长细

5、比机身鸭式布局，为降低超音速阻力采用埋入式座舱，发动机舱布置在机翼上，单侧4台发动机周向对称布置，采用共用的锥形压缩轴对称进气道。主要参数见表2。　　美国空军远程战略轰炸机B-70的原型机，由北美航空公司研制，1964年实现首飞，项目总经费15亿美元。由于地对空导弹和远程洲际弹道导弹的发展，以及较高的研制经费，B-70项目于1961年取消。尽管项目取消，XB-70仍然生产了2架用于1964～1969年的超音速飞行试验，其中一架原型机于1966年失事，试飞得到的数据和结构材料的研究成果用于了B-1轰炸机的发展。　　当时美国空军提出的需求是能够从美国本土起飞，可

6、携带核弹实现对前苏联的轰炸打击，要求轰炸机有不需空中加油远程飞行和大载弹量的能力，同时能够以超音速实现突防和逃逸。1955年有6家公司竞标，最终选择波音和北美航空公司的设计方案。初始方案为可抛式带副油箱外翼，携带外翼时采用M0.9亚音速巡航，抛出外翼后实现超音速飞行，最大起飞重量约340t，美国空军评估认为该方案吨位过大且使用复杂。1956年波音和北美航空公司都修改了设计方案，新方案在全任务阶段均以Ma3超音速巡航，都采用大长细比机身和三角翼布局形式，不同之处在于北美航空公司的方案发动机采用机身下并列布置，波音的方案采用翼下吊装发动机布置形式。美国空军在19

7、57年对波音和北美航空公司的方案进行了评估，美国空军的设计要求包括：该型飞机能够以Ma3.0～3.2巡航飞行，飞临目标上空的高度为22km，航程不小于16900km，最大起飞重量不超过222t，并且可以沿用B-52同样的机库、跑道和操作流程。最终北美航空公司赢得了竞标，于1958年开展详细设计工作。　　XB-70的设计特点包括：大长细比机身、带有鸭翼的三角翼布局形式，翼尖部分在高速飞行时可向下偏转。6台发动机水平并列布置在机身下方，1个进气道同时为3台发动机供气。机体大面积采用蜂窝夹层结构形式，在机头和机翼前缘采用钛合金材料，同时也采用燃油对机体进行降温。主

8、要参数见表3。　　2.1.4SukhoiT-4　　S