그러나 수년간의 연구와 분석 끝에 과학자들은 과거의 추정치가 지나치게 낙관적이라는 규칙을 제정했다. 정말? 이 세 가지 방법은 말하기가 쉬워도 하기는 어렵습니까? 해결해야 할 핵심 기술적 난점은 결코 단시간에 돌파할 수 있는 것이 아니다. 이러한 핵심 기술은 다음과 같습니다.
새로 구상한 흡입식 엔진
하늘 비행기의 비행 범위는 대기권에서 대기권 안팎으로, 속도 범위는 0 에서 M=25 로, 이렇게 넓은 범위와 작업 환경의 변화는 기존의 모든 단일 엔진이 불가능하기 때문에, 하늘 비행기의 새로운 엔진 개발이 전체 공사의 관건이 될 수 있을까?
제트 엔진은 산화제를 휴대하지 않고 대기 중의 공기를 흡입해야 한다는 것은 잘 알려져 있지만, 대기 밖에서 일할 수는 없고, 실용적인 속도는 작다. 로켓 엔진은 자체 산화제를 가지고 있어 대기 안팎에서 작동할 수 있으며 속도 범위는 넓지만 휴대하는 산화제는 부피가 크고 충충보다 작습니까?
현재 하늘 비행기의 동력은 일반적으로 초음속 연소 펀치 엔진과 로켓 엔진 또는 소용돌이 스프레이+펀치 엔진과 로켓 엔진의 조합이다. 그러나 초연 펀치 엔진의 발전에는 상당한 기술적 문제가 있는데, 각종 엔진의 조합으로 인해 구조가 너무 복잡하고 믿을 수 없는가?
공기 역학 해석 계산
우주 왕복선이 대기로 돌아오는 공기역학은 과학자들이 여러 해 동안 심혈을 기울여 약 65438+ 만 시간의 풍동 실험을 한 적이 있습니까? 우주 왕복선의 공기 역학은 우주 왕복선보다 훨씬 복잡합니까? 비행기의 속도가 크게 바뀌었기 때문에 마하수는 0 에서 25 까지 변했다. 비행 고도는 지상에서 수백 킬로미터 높이의 외계까지 크게 변한다. 대기로 복귀하는 데는 시간이 오래 걸리고, 우주 왕복선은 10 분, 우주 왕복선 l~2 시간밖에 걸리지 않나요?
공기역학 문제를 해결하는 기본 수단은 풍동인가? 현재 미국도 마흐수가 이렇게 넓은 범위의 실험 풍동을 넘을 수 있을까? 풍동이라도 수백만 시간 테스트를 해야 한다. 즉 100 년 이상 주야로 쉬지 않고 테스트를 해야 한다는 말인가? 그래서 컴퓨터에만 도움을 청할 수 있고, 계산을 통해 해결할 수 있지만, 나빌 스톡스 방정식을 푸는 데는 이론적으로나 계산 속도에 많은 문제가 있습니까?
엔진 및 동체 통합 설계
하늘 비행기가 6 배 이상의 음속 속도로 대기에서 비행할 때 공기 저항이 급격히 상승하기 때문에 그 외형은 반드시 고도로 유선형이어야 합니까? 아음속 비행기가 자주 사용하는 날개 장착 엔진은 더 이상 사용할 수 없습니까? 엔진과 기체를 결합하여 고도로 유선형의 전체적인 모양을 형성해야 합니까? 즉, 앞 기체가 엔진의 공기 흡입구를 수용하고, 뒤 기체가 엔진의 배기 노즐을 수용할 수 있도록 하는 것인가? 이것은 "엔진 동체 통합" 이라고 불리는가?
일체화 설계에서 가장 복잡한 것은 흡기 노즐의 형상을 비행 속도의 변화에 따라 변화시켜 진입로를 조절하고, 엔진이 저속으로 정격 추력을 발생시키고, 고속으로 연료 소비를 줄이며, 흡입구가 충분한 강성과 내고온성을 갖도록 하는 것이다. 대기권에 재진입할 때 고속 기류와 공압열의 작용을 견딜 수 있도록, 눈에 띄는 변형이 발생하지 않도록 여러 번 재사용할 수 있습니까?
내열 구조 및 재료
하늘 비행기는 여러 차례 대기층을 떠나야 하며, 매번 공기와의 격렬한 마찰로 인해 대량의 공압난방이 발생한다. 특히 극초음속으로 대기로 돌아올 때 공압가열은 표면을 매우 높은 온도에 이르게 합니까? 기수 온도는 약1800 C, 날개와 꼬리날개의 전면 온도는 약1460 C, 기체 아래 표면은 약 980 C, 윗면은 약 760 C 입니까? 그래서, 반드시 경중을 가져야 합니까? 성능이 좋습니까? 재사용 가능한 열보호 시스템.
하늘 비행기는 이륙과 상승 단계에서 반드시 엔진의 충격을 견뎌야 합니까? 진동? 공기역학의 역할 등. , 반환 및 재진입 단계에서 플러터의 영향을 받습니까? 코젠? 랜딩 기어 진동의 역할은 무엇입니까? 이 경우, 열 보호 시스템은 공압적인 외형을 잘 유지해야 하고, 장기간 재사용할 수 있어야 하며, 유지 보수가 쉬워야 하기 때문에, 그 기술은 상당히 어렵습니까?
현재 우주 왕복선은 공압가열 시간이 짧기 때문에 표면에 실리카 방열 기와를 덮으면 만족스러운 방열 효과를 얻을 수 있지만 우주 왕복선으로는 충분치 않습니까?
방열층 두께를 증가시켜 문제를 해결하면 무게가 크게 증가하고 방열층은 태울 수 없습니다. 그렇지 않으면 재사용에 영향을 줍니까? 더 간단한 해결책은 코에 있습니까? 날개 앞 가장자리와 같은 국부 고온 영역에서는 열 전달 효율이 특히 높은 흡열관을 사용하여 열을 온도가 낮은 부위로 전달합니까?
더 좋은 방법은 활성 냉각 방열 시스템을 사용하는 것입니다. 즉, 기체 구조와 방열 시스템을 하나로 융합하여 기체 구조를 메자닌 또는 파이프로 설계하여 추진제가 메자닌 또는 파이프 내에서 흐르게 하여 구조 외부 표면 마찰로 인한 열을 흡수할 수 있습니까?
하늘비행기의 열보호 요구를 충족시키기 위해 빠르게 응고된 분말 야금공예를 연구하여 고순도 생산을 하고 있습니까? 경량 고온 합금? 미국은 고온 강도가 실온에서 현재 사용 중인 티타늄 합금의 강도에 도달할 수 있는 고속 응고 Ti-B 합금을 개발했다. 이 합금은 동체 내부 구조 골격 제조에 적합합니까?
기수, 날개 등 온도가 가장 높은 부위에는 탄소 복합재가 필요하고, 탄화 실리콘을 바르고, 무게가 가볍고, 내고온성이 좋은가요? 또한 탄화 규소 섬유 강화 티타늄 복합 재료와 같은 금속 매트릭스 복합 재료를 연구해야합니까? 이런 재료는 탄화 실리콘의 고온성과 티타늄 합금의 고강도 특성을 모두 가지고 있어야 합니까?
스카이항공기 기술은 난이도가 커서 대량의 투자가 필요하고 개발 주기가 길다. 따라서 미래의 풀 사이즈 프로토 타입 개발은 우주 정거장처럼 국제 협력의 형태를 취할 수밖에 없습니까?