X-43試驗機和高超音速

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X-43試驗機和高超音速之间的区别

X-43試驗機 vs. 高超音速

X-43是美國國家航空暨太空總署（NASA）旗下（Dryden Flight Research Center）所開發的極音速（Hypersonic）飛行實驗機，曾經是飛行器速度最快的紀錄保持者。在系列家族中，除了最早開發的X-43A外，還另外有X-43B、C與D型等幾種衍生版本。. 超音速（hypersonic，亦稱--），空氣動力學名詞，意指速度較超音速還高出許多的狀態。在1970年代，這個詞通常指的是5馬赫（5倍音速）或更高的速度。高超音速流態（hypersonic regime）是超音速流態的分支。 超音速氣流與亞音速氣流性質迥異。當一飛行器加速到超音速，路徑中幾乎所有的空氣特性劇烈地改變。不過儘管有如此明顯的界線，對於「超音速」的定義仍有一些爭議。其中一個定義是整架飛行器各部份速度皆在1馬赫或之上。更技術性地定義指出：整架飛行器周遭的所有氣流速度皆是超音速才能稱作是超音速，這樣的情形對尋常設計的飛行器來說，通常是出現在1.2馬赫上下。0.8到1.2馬赫的範圍因此稱作跨音速。 考慮到連超音速的簡單定義都有爭議，就不會對「定義高超音速是更加困難」這件事感到意外，因為成為「高超音速」並不會有任何氣流的物理性質改變。一般來說，在5馬赫附近，一些效應的組合整體來說變得重要。高超音速流態常定義為衝壓發動機（ramjet）無法產生淨推力的速度。這是一個模糊的定義，因為存在有一些改裝提議，使得噴射引擎在這樣的速度範圍仍可操作，例如超音速燃燒衝壓發動機（Scramjet）。.

冲压发动机

衝壓發動機（Ramjet, stovepipe jet, athodyd）是喷气发动机的一种，它利用了发动机的前向运动来压缩空气，而不使用带有可旋转叶片的压缩机。冲压发动机无法在空速为零的时候产生推力，因此无法使飞行器从静止启动。沖壓發動機主要是利用高速迎面氣流進入發動機後減速使空氣增壓的航空發動機。通常由進氣道（又稱擴壓器）、燃燒室和噴管組成。航空器飛行時迎面氣流在通過進氣道的過程中將動能轉變為壓力能，經壓縮後的空氣進入燃燒室與燃料混合進行等壓燃燒，生成的高溫燃氣在噴管中膨脹加速後排出，產生推力。 冲压发动机需要相当高的速度才能良好作用，而在速度达到3马赫左右的时候效率最佳。而冲压发动机最高可以在6马赫的速度下工作。 冲压发动机的体积比较小，结构比较简单，因此对于那些需要这种发动机的高速飞行器相当有用，比如导弹。而武器设计者试图在火炮中使用冲压发动机的技术。例如，如果120mm迫击炮弹使用了冲压发动机的技术，射程可能达到35公里。冲压发动机也被作为翼端发动机在直升机的发动机中使用，尽管效率并不高。 冲压发动机经常与脈衝壓式噴氣發動機混淆。脉冲发动机使用间歇的燃烧方式，而冲压发动机采用连续燃烧的方式。这两种发动机有着本质的区别。.

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空气动力学

氣動力學 (Aerodynamics)，是流體力學的一個分支，主要研究物體在空氣或其它氣體中運動時所產生的各種力。.

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马赫

赫（Mach number）是表示速度的量词，又叫馬赫數。一马赫即一倍音速：馬赫數小於1者為次音速，馬赫數大於5左右為超高音速；馬赫數是飛行的速度和當時飛行的音速之比值，大於1表示比音速快，同理，小於1是比音速慢。 其中U為流速，C為音速。音速為壓力波（聲波）在流體中傳遞的速度。馬赫數的命名是為了紀念奧地利學者恩斯特·马赫（Ernst Mach, 1838-1916）。 马赫一般用于飞机、火箭等航空航天飞行器。由于声音在空气中的传播速度随着不同的条件而不同，因此马赫也只是一个相对的单位，每“一马赫”的具体速度并不固定。在低温下声音的传播速度低些，一马赫对应的具体速度也就低一些。因此相对来说，在高空比在低空更容易达到较高的马赫数。 1947年10月14日，耶格尔驾驶X-1试验飞机在加州南部上空脱离B-29母机，上升到一万二千公尺高空，并在此高度上达到每小时1078公里的速度，首次突破音障，超过了一马赫。 當馬赫數Ma1.0，稱為超音速流（Supersonic flow），此類流況在航空動力學中才會遇到。 任何超過音速移動的物體會從頭部向後產生錐狀的能量震波（速度越高錐角越小），其力量可能會破壞接觸物體，而且會摩擦製造高溫，因此其體型設計必須盡量限制在錐狀震波的範圍內，同時要採用高抗熱性的材料。 在地表的速度換算相當於一馬赫≈1225km/h,767mph,1125ft/s。飛行物在相同的速度下，其馬赫會因所在高度空氣的音速不同而有差異；高度越高，音速越低，而使得馬赫越高，因此高空飛行的速度會降低以免產生衝擊。.

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