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亚轨道飞机,你敢坐吗

2016-05-30李志勇

第二课堂(初中版) 2016年1期
关键词:音速大气层飞行器

李志勇

先是步行,后有马车,接下来是汽车、火车、飞机……人类的出行工具越来越高级,出行速度越来越快。亚轨道飞机的速度可达音速的20倍,这样快的飞机,你敢乘坐吗……

亚轨道飞机像“太空青蛙”

飞行器飞离地面100公里,就离开地球大气层进入太空了。这时,只要这个飞行器有足够的速度就可以进入近地轨道,绕地球飞行。例如,人造卫星。

如果飞行器到达太空边缘时,让它不具有绕地球轨道飞行的速度,它就无法进入地球轨道绕地飞行,而是会从太空向大气层回降,在回降的过程中,飞行器仍旧会向前滑行,这个滑行过程就叫“亚轨道飞行”。亚轨道飞行的速度其实与“轨道飞行”的速度相差不大,也是“极快”的,可达音速的20倍!

亞轨道飞机的飞行过程是这样的:先用火箭将飞机发射到大气层外,让飞机具有相当快的初速度。到达太空后,火箭和飞机脱离,飞机不再具有继续向太空飞行的动力,然后向大气层下降,下降时以音速20倍的速度向前滑行。当接近高密度大气层时,飞机自带的发动机启动,重新把飞机推向太空。飞机再次升入太空后,发动机关闭,再向前滑行。这个过程周而复始,飞机在太空中像青蛙一样跳跃着向前飞行,所以给亚轨道飞机起个外号叫“太空青蛙”。

等亚轨道飞机到达目的地后,上推发动机便不再启动,飞机就会一直下降到大气层,最后在地面上降落,完成从起飞到降落的整个飞行过程。

亚轨道飞机与人造卫星的另一个区别在于:人造卫星留在太空最后成为太空垃圾,而亚轨道飞机则是可以回到地球多次循环使用的飞行器。

亚轨道飞机的速度为什么极快?一是因为它起飞利用火箭发射,具有超快的初速度;二是因为它有普通飞机所没有的高性能发动机,动力强劲;三是亚轨道飞机在大气层外飞行,没有空气,阻力很小;四是亚轨道飞机用碳纤维材料制成,质地轻、强度高、韧性好,身轻如燕又坚固耐用,具有可以高速飞行的“好身板”。

当飞机在大气层中以超音速飞行时,会对空气产生巨大的挤压,引发空气“爆炸”,这就是音爆现象。生活中我们很少能听到超音速飞机制造出的音爆,不过我们可以自制音爆:用力抛甩鞭子,鞭梢发出“啪”的一声脆响,这就是音爆。因为此时鞭梢的“飞行速度”能达到音速,对空气产生挤压,导致产生一次小规模的音爆现象。

远古人类从非洲大陆出发,然后到达欧洲、亚洲、美洲……最终完成“游遍全球”的历程,用了数百万年的时间。孔子、徐霞客游历中国也并非易事,他们都是用尽了大半生的时光也没能游遍中国。也难怪,他们的出行工具太原始,基本是靠腿走路嘛。

有了亚轨道飞机,绕地球“半圈”只需一个小时!这么快,可能吗?

现在,亚轨道飞机已经完成了模型设计,开始了实物建造阶段。设计者向世人宣布,2040年,就能让大家坐上亚轨道飞机体验高速“跳飞”的激情。从德国坐上亚轨道飞机,8分钟到达大气层外,然后以20倍音速向前飞行,只需90分钟,就可以在澳大利亚降落,然后观看袋鼠,追逐鸵鸟,再到悉尼歌剧院看演出。在澳大利亚玩上一圈后,不需要住宿,再乘坐亚轨道飞机返回德国,天还没黑哦。

从德国到澳大利亚游玩,路途遥远,相当于从地球的这端到另一端,靠普通出行的方式,怎么也得一周的日程吧。现在只需要“一日游”,真是够快,地球成了地球村,成了一小时生活圈。

亚轨道飞机能坐多少人呀?要是只能乘坐一人,咱可不愿意去,一个人的旅程太孤单。不用担心,亚轨道飞机可不是一架小飞机,而是一次可以运载90名乘客的大飞机。有这么多的人同行,不孤独。亚轨道飞机将是大众化的出行工具,普通人也能享受得起。

2040年亚轨道飞机投入运行时,一天会有15个班次在2小时内飞越全球。机票应该不难买,只要你有胆量乘坐这么快的飞机去旅行就行……

人乘坐超音速飞行器,要承担“超重”和“失重”的压力。人体对这两种压力有承受极限,超过极限,乘坐超音速飞行器就是“找死”。亚轨道飞机能不能安全乘坐,关键还要看如何帮助人体克服起飞和降落时的压力。科学家如果能和外星人取得联系,肯定会从它们那里得到这项“技术秘密”,因为UFO的飞行速度通常都是从“静止”到“光速”,或从“光速”到“静止”,这么剧烈的速度变化差,外星人在UFO里是如何克服超重和失重的压力,确保飞行安全的?这是个谜团,也是一项尖端技术。

美国的莱特兄弟仰躺在山坡上放羊,看到了空中飞翔的小鸟,于是有了要像鸟儿那样自由飞翔的渴望。他们经过不懈的努力,终于成功研制出飞机,让飞机成为人类可以飞翔的翅膀。最初的飞机不论从模样还是性能上都显得相当粗糙,飞翔本领远远落后于鸟儿。接下来,人类产生了新的渴望:要比鸟儿飞得更高更快更远。基于这样的技术渴望,飞机不断被改进优化,果然飞得比鸟儿更高更快更远。只要有追求,飞行器性能将不断提升,人类最终会成为宇宙里自由飞翔的鸟儿。

到2040年,亚轨道飞机的重点“业务”是“送客”。在当前,研发亚轨道飞机的主要目的却是用于军事,因为亚轨道飞机超快的速度适合“先发制人,兵贵神速”的战略思想,拥有亚轨道飞机,就拥有了在战争中制胜的法宝。

亚轨道飞机在大气层外飞行,凭借超快的速度,可实现“一小时打击全球”的目标。另外,世界上绝大多数的作战飞机和导弹都无法达到大气层外,亚轨道飞机起飞之后便没有“天敌”,在打击别人的时候又能确保自己安全,这让亚轨道飞机成为无敌的“战争神器”。

美国作为全球的军事霸主,从20世纪50年代就开始研制亚轨道飞机,以实现其“全球快速打击”的战略计划。猎鹰HTV-2就是美国研制的亚轨道军用飞机,载重5吨,可以携带1枚钻地弹、4枚小直径的精确弹药打击目标,时速为2.8万公里。在进行第一次实验飞行时,设计者想让这架飞机用5分钟的时间爬升到距离地面60公里的高度,然后开始回落,再爬升,再回落,每两分钟进行一次“跳跃”,每次跳跃向前飞行500公里,50分钟共飞跃25000公里。遗憾的是第一次实验失败了。后来,第二架猎鹰HTV-2亚轨道军用飞机进行了飞行实验,仍旧没有成功。屡败屡战,美国拥有亚轨道军用飞机的技术指日可待。

除了美国,其他国家是否也拥有亚轨道飞机技术?许多国家开发亚轨道军用飞机都不甘落后,各有千秋,只是这项技术目前是一项军事机密,秘而不宣……

随着科技的发展,越来越多的武器不再是“地球武器”,而是超越地球的“太空武器”。由此战火可能距离地球越来越远。科研人员预测,到2025年大部分战争不再是发生在地球表面的攻占领土,而会发生在太空中。看来,亚轨道飞机并不是高速度飞机的研发终点,仅仅是个起点。

战争很残酷,但每次大的战争都会带来科技的飞速发展。飞机在第二次世界大战期间的研发速度是和平年代的20倍。人类在战争中除了会流血死亡,还会被激发出强大的科技创造力。所以说“战争是科技进步的动力”这句话有时是正确的,尽管我们讨厌战争,渴望世界和平。

(编辑 孙世奇)

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