【正文】 53號(hào)）；電子版（MS Word）綜述文章（2）和新聞報(bào)道（3）2012年元旦前交到材料學(xué)院鄭峰老師信箱（fzheng@）。IV，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論（評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)、良、中、及格、不及格）：文章必須是原創(chuàng)和寫(xiě)得好的；被推薦發(fā)表的，優(yōu)秀；涉嫌抄襲的，雷同超過(guò)10%，成績(jī)降一等；超過(guò)20%，降二等；超過(guò)30%，不及格。V，結(jié)論：額的神啊，還是考試好！致謝：古圣賢、今能人…參考文獻(xiàn)：略去…第三篇：文獻(xiàn)檢索與科技論文寫(xiě)作課程總結(jié)報(bào)告文獻(xiàn)檢索與科技論文寫(xiě)作課程總結(jié)報(bào)告——超音速巡航飛機(jī)姓名： 學(xué)號(hào)：學(xué)院：專業(yè)：在今年的十一月十一日至十一月十六日，第十屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在廣東省珠海市航展中心舉行。最新型無(wú)人機(jī)和攻擊型直升機(jī)等很多新型武器會(huì)在航展上首次公開(kāi)，其中還包括一些新型的超音速巡航戰(zhàn)機(jī)、超音速巡航無(wú)人機(jī)等。借此之際，我在本次文獻(xiàn)檢索與科技論文寫(xiě)作演講中選擇介紹超音速巡航飛機(jī)，并在課程總結(jié)報(bào)告中從超音速相關(guān)現(xiàn)象、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理、超音速巡航相關(guān)概念知識(shí)、超音速巡航飛機(jī)發(fā)展歷程等幾個(gè)方面來(lái)介紹超音速巡航飛機(jī)。一、超音速概念：超音速（supersonic）簡(jiǎn)單說(shuō)，是指超過(guò)環(huán)境中音速的速度。在海平面高度，20度空氣中的音速大約是343米／秒（約等于1,125呎／秒、768英里／小時(shí)或1,235千米／小時(shí)）。一倍音速定義為1馬赫（Mach），因此超音速常以音速倍數(shù)——馬赫數(shù)為量度單位。超過(guò)5馬赫的速度有時(shí)候稱為超高音速（hypersonic）。物體只有一些部份（例如轉(zhuǎn)子葉片的末梢）其周遭空氣是超過(guò)音速的情形稱為穿音速（transonic）；出現(xiàn)這種情況。且當(dāng)物體跨越音速的過(guò)程中會(huì)發(fā)生諸多物理現(xiàn)象如音障、音爆、普朗特格勞厄脫凝結(jié)云等。音障：音障（Sound barrier），是一種物理現(xiàn)象。當(dāng)物體（通常是航空器）的速度接近音速時(shí)，將會(huì)逐漸追上自己發(fā)出的聲波。此時(shí)，由于機(jī)身對(duì)空氣的壓縮無(wú)法迅速傳播，將逐漸在飛機(jī)的迎風(fēng)面及其附近區(qū)域積累，最終形成空氣中壓強(qiáng)、溫度、速度、密度等物理性質(zhì)的一個(gè)突變面——激波（Shock Wave，又譯沖擊波、駭波或震波）面。激波的形成是超音速飛行的典型特征。激波面將增加空氣對(duì)飛行器的阻力，這種因?yàn)橐羲僭斐商嵘俣鹊恼系K被俗稱為音障。激波：（1）概念：激波屬于紊流的一種傳播形式。如同其他通常形式下的波動(dòng)，激波也可以通過(guò)介質(zhì)傳輸能量。在某些不存在物理介質(zhì)的特殊情況下，激波可以通過(guò)場(chǎng)，如電磁場(chǎng)來(lái)傳輸能量。激波的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為介質(zhì)特性（如壓力、溫度、或速度）在激波前后發(fā)生了一個(gè)像正的階梯函數(shù)般的突然變化。與此相應(yīng)的負(fù)的階躍則為膨脹波。聲學(xué)激波其速度一般高于通常波速（在空氣中即音速）。不像孤波（另一種形式的非線性波），激波隨距離的增加耗散很快。而且，膨脹波總是伴隨著激波，并最終與激波合并。這部分抵消了激波的影響。聲爆，一種超音速飛機(jī)通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的聲學(xué)現(xiàn)象，即是由激波——膨脹波對(duì)的耗散和湮滅所產(chǎn)生的。（2）超音速流動(dòng)中的激波：激波是氣體超音速流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓縮現(xiàn)象之一。其他兩種形式是等熵流動(dòng)和普朗特——麥耶流動(dòng)。對(duì)于給定的壓強(qiáng)比，不同的壓縮方式將產(chǎn)生不同的溫度和密度，其結(jié)果對(duì)于不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體是可以解析計(jì)算的。激波會(huì)導(dǎo)致總壓的損失。這意味著在某些情形下（例如超音速?zèng)_壓噴射裝置的進(jìn)氣口），激波是無(wú)效率的。超音速飛機(jī)的壓阻就主要是由于激波導(dǎo)致的。當(dāng)物體（或擾動(dòng)）的運(yùn)動(dòng)比其周圍的流體傳播擾動(dòng)信息的速度還要快時(shí)，靠近擾動(dòng)的流體在擾動(dòng)到來(lái)之前就不能及時(shí)作出反應(yīng)或者“讓路”。在激波中，流體的各種性質(zhì)（密度、溫度、壓力、速度、馬赫數(shù)）總是瞬時(shí)變化的。激波的厚度在數(shù)量級(jí)上同該氣體的分子自由程相當(dāng)。當(dāng)氣體運(yùn)動(dòng)速度大于其聲速時(shí)，激波就形成了。在流動(dòng)的某些區(qū)域，氣體的擾動(dòng)不能再向上游傳播，壓力快速積聚起來(lái)，高壓激波就迅速形成了。然而，激波不同于通常的聲波。在大約為幾個(gè)分子自由程的厚度（大氣中大概為幾微米）內(nèi)，在激波前后氣體的性質(zhì)會(huì)發(fā)生劇烈變化。在空氣中，激波發(fā)出很大的爆裂聲或者噼啪的噪音。隨著距離增加，激波逐漸從非線性波變?yōu)榫€性波，退化成通常的聲波。這是由于激波中的空氣逐漸喪失能量所致。這種聲波跟通常的雷聲，即“音爆”聽(tīng)起來(lái)很像，一般是由超音速飛機(jī)制造的。（3）激波類型：激波有如下幾種類型：①在定常流中傳播的激波：這種激波通常產(chǎn)生于具有壓差的氣體界面。此時(shí)，激波傳入低壓氣體，膨脹波傳入高壓氣體。例如氣球爆炸，激波管，爆炸激波等。在這種情況下，激波前氣體一般是靜止的，而激波后的氣體則以超音速運(yùn)動(dòng)。激波通常屬于紊流。激波的速度取決于兩種氣體的壓力比。②管道流動(dòng)中的激波：當(dāng)管道中的超音速流減速時(shí)產(chǎn)生這種激波。例如超音速噴氣引擎，超音速?zèng)_壓噴射裝置，針形閥等。此種情形下，波前氣體為超音速，而波后氣體或者是超音速（斜激波）或者是亞音速（正激波）。該種激波或者產(chǎn)生于氣體在收斂的管道中減速時(shí)，或者由于平直管道中附面層的增長(zhǎng)而致。③跨音速物體產(chǎn)生的再壓縮激波：當(dāng)跨音速流動(dòng)減速為亞音速時(shí)產(chǎn)生這種激波。例如跨音速機(jī)翼，管道。④超音速物體的附體激波：這種激波以“附著”的形式出現(xiàn)在超音速運(yùn)動(dòng)的尖銳物體的頂端。例如超音速運(yùn)動(dòng)的楔形物體或錐形物體。⑤超音速物體的脫體激波：當(dāng)超音速運(yùn)動(dòng)的物體頂端很鈍時(shí)出現(xiàn)這種激波。例如太空返回艙（阿波羅飛船，航天飛機(jī)），子彈，磁氣圈附面層。⑥爆炸波。音爆：飛行器進(jìn)入超音速飛行形成的激波面，是聲學(xué)能量的高度集中面，所以又稱音錐。音錐在聽(tīng)覺(jué)上是一聲短暫而極其強(qiáng)烈（可能超越人耳聽(tīng)力上限的）的爆炸聲，故稱為“音爆”或“聲爆”(Sonic Boom)。強(qiáng)烈的音爆不僅會(huì)對(duì)地面建筑物產(chǎn)生損害，也會(huì)給飛行器本身跨越?jīng)_擊面的部分造成巨大的壓力，所以各國(guó)一般都禁止超音速飛機(jī)在住宅區(qū)上空突破音速。普朗特格勞厄脫凝結(jié)云：普朗特格勞爾奇點(diǎn)（Prandtl–Glauert singularity, ）現(xiàn)象有時(shí)被稱為錐狀云、沖擊領(lǐng)或沖擊鞘[1]。當(dāng)航空器以突破音速的高速巡航時(shí)，前端會(huì)短暫出現(xiàn)錐形的冷凝云。一般認(rèn)為氣壓突然下降是造成這種現(xiàn)象的主因，但由于機(jī)制未完全明朗，因此這種現(xiàn)象是空氣動(dòng)力學(xué)上的一個(gè)奇點(diǎn)。航天飛機(jī)發(fā)射25秒至33秒之后，速度超過(guò)音速，即可見(jiàn)冷凝云出現(xiàn)在前緣。一 些核子試爆的檔案影片也記錄了這種效應(yīng)，1946年美國(guó)十字路行動(dòng)進(jìn)行水下試爆，核爆所產(chǎn)生的沖擊波前端形成了短暫的冷凝霧云。這種云被稱為“威爾遜云”，因?yàn)榭雌饋?lái)與威爾遜云室中的現(xiàn)象類似。現(xiàn)代超高旁通比噴射引擎的扇葉，在起飛全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也可見(jiàn)這種效應(yīng)。高速?zèng)_擊之下的空氣可被視為是處于絕熱過(guò)程之下的，因此壓力變化會(huì)引發(fā)空氣溫度的改變。在潮濕的空氣里，沖擊波中空氣最稀薄的部分（貼近航空器的區(qū)域）溫度會(huì)降至露點(diǎn)以下，使得空氣中的水份快速凝結(jié)，形成可見(jiàn)的霧錐。壓力的改變離航空器越遠(yuǎn)越小，因此凝結(jié)現(xiàn)象只會(huì)出現(xiàn)在航空器的前端周遭，并呈錐狀。二、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（1）概念：渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（英文：Turbojet，簡(jiǎn)稱渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)）是一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。特點(diǎn)是完全依賴燃?xì)饬鳟a(chǎn)生推力。通常用作高速飛機(jī)的動(dòng)力。油耗比渦輪扇發(fā)動(dòng)機(jī)高。渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)分為離心式與軸流式兩種，離心式由英國(guó)人弗蘭克惠特爾爵士于1930年取得發(fā)明專利，但是直到1941年裝有這種發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)才第一次上天，沒(méi)有參加第二次世界大戰(zhàn)，軸流式誕生在德國(guó)，并且作為第一種實(shí)用的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)Me262的動(dòng)力參加了1944年末的戰(zhàn)斗。相比起離心式渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，軸流式具有橫截面小，壓縮比高的優(yōu)點(diǎn)，但是需要較高品質(zhì)的材料——這在1945年左右是不存在的。當(dāng)今的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)均為軸流式。（2）結(jié)構(gòu)：①進(jìn)氣道：軸流式渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖，空氣首先進(jìn)入進(jìn)氣道，因?yàn)轱w機(jī)飛行的狀態(tài)是變化的，進(jìn)氣道需要保證空氣最后能順利的進(jìn)入下一結(jié)構(gòu)：壓氣機(jī)。進(jìn)氣道的主要作用就是將空氣在進(jìn)入壓氣機(jī)之前調(diào)整到發(fā)動(dòng)機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在超音速飛行時(shí)，機(jī)頭與進(jìn)氣道口都會(huì)產(chǎn)生激波，空氣經(jīng)過(guò)激波壓力會(huì)升高，因此進(jìn)氣道能起一定的預(yù)壓縮作用，但是激波位置不適當(dāng)將造成局部壓力的不均勻，甚至有可能損壞壓氣機(jī)。所以一般超音速飛機(jī)的進(jìn)氣道口都有一個(gè)激波調(diào)節(jié)錐，根據(jù)空速的情況調(diào)節(jié)激波的位置。②壓氣機(jī)：壓氣機(jī)由定子（stator）葉片與轉(zhuǎn)子（rotor）葉片交錯(cuò)組成，一對(duì)定子葉片與轉(zhuǎn)子葉片稱為一級(jí)，定子固定在發(fā)動(dòng)機(jī)框架上，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子軸與渦輪相連。現(xiàn)役渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)一般為8－12級(jí)壓氣機(jī)，級(jí)數(shù)越多越往后壓力越大。③燃燒室與渦輪：空氣經(jīng)過(guò)壓氣機(jī)壓縮后進(jìn)入燃燒室與煤油混合燃燒，膨脹做功；緊接著流過(guò)渦輪，推動(dòng)渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)闇u輪與壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子連在一根軸上，所以壓氣機(jī)，壓氣機(jī)與渦輪的轉(zhuǎn)速是一樣的。最后高溫高速燃?xì)饨?jīng)過(guò)噴管噴出，以反作用力提供動(dòng)力。④噴管：噴管（nozzle，或稱噴嘴）的形狀結(jié)構(gòu)決定了最終排除的氣流的狀態(tài)，早期的低速