超音速巡航：修订间差异

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2024年11月14日 (四) 11:47的最新版本

第一架能夠維持水平"超音速巡航飛行"的是英國航太的閃電式戰鬥機，能够勉强以1.02马赫巡航

超音速巡航（英語：Supercruise），指在平飛狀態下长时间維持超音速飛行，就算是具備超音速巡航能力。

50年代，第一架能夠維持水平超音速巡航飛行的是英國航太的閃電式戰鬥機^[1]。但这里有超音速多少巡航的问题。早期的閃電式戰鬥機在不开后燃器加力的情况下，勉强能达到并维持1.02马赫，若使用后燃器虽能达到更高速度，引擎却会过热，数分钟后不得不中断超巡以待引擎冷却。此时各国战机和轰炸机只需要在接近目标的数分钟内保持超音速，对超巡并无需求。

步入60年代，冷战铁幕拉开，美国面对苏联广阔的领土，认为首轮轰炸机超巡很有必要，因此开发了B-58中型轰炸机，具备连续使用后燃器能力，能以2倍音速连续巡航。由於必須開啟後燃器才能維持超音速，燃料耗損極為巨大，可達一般狀態的數十倍之多，非常不經濟，因此计划中的B-58由美国起飞超巡轰炸苏联境内目标，需在苏联周边盟国空中加油2-4次之多；且因B-58超巡下航程大打折扣，甚至计划在首轮核攻击B-58向苏联投掷核弹之后，即飞往邻近的“中立国”如土耳其，飞机不必再飞回美国，机组向“中立国”投降，按国际法他们也必须待到战争结束后才能回国；由此促生了后来的XB-70轟炸機计划，继续加大超巡轰炸机，以便让飞机、机组在轰炸后仍有飞回美国的机会。XB-70轟炸機也秉承这个设计概念，将超巡速度又进一步提高至3倍音速，虽设计了巨大的油箱，航程仍然有限，亦需在盟国加油后才能深入苏联。

作为铁幕另一边的苏联则针锋相对开发了可超巡的米格-25攔截机，可以2.5-2.8倍音速连续使用后燃器超巡，为此在2个引擎舱内壁分别镀有5公斤的银，以减弱持续燃烧的后燃器的高温对机体的影响。同样此高超音速巡航极为耗油，除去起降阶段，约16吨燃料只能维持约40分钟，不过米格-25作为区域攔截机并不需要上千公里远程飞行，只要高速逼近B-58或XB-70，为其所载的每枚近半吨的R-40空空导弹带来有利的射击条件即可。

于是出现了美国制造超巡轰炸机，苏联制造超巡攔截机的场景。另外，也有一个較為特殊的例子， SR-71偵察機是設計成在高速下會關閉燃燒室的通道，而將所有氣流都送往後燃器，也就是直接以後燃器做為動力來源的半衝壓引擎模式。这个设计使燃油经济性提高，在其铆接钛合金机身经热身止漏并空中加油后，约45吨燃料可维持约1小时15分钟3.2马赫超巡，但引擎极不稳定，导致SR-71尽管在地勤和飞行员制度上严格管理，还是平均2815飞行小时即有1架坠毁。

70年代后随着洲际弹道导弹日趋完善稳定，超巡轰炸机被放弃或取消，此时的战斗机也没有了超巡必要，转向以缠斗的常规空战为主，回归到后燃器只需工作5-10分钟的状态。这样亦导致了1990年海湾战争中，多国部队各种战机均无法跟踪伊拉克以超巡飞行的米格-25，又因己方机群密集不能贸然远距离发射导弹，结果被米格-25找到机会后击落一架F/A-18。

80年代，由於現代引擎技術的提昇，使得不開後燃器進行超音速巡航已經成為可能，在美國空軍於1987年提出的先進戰術戰鬥機（ATF）計劃中，即將此一能力列為必備要求之一。但ATF将超巡定义为不开加力以1.5倍音速飞行30分钟，若按此标准，XB-70，米格-25，米格-31，SR-71、YF-12等均不能算超巡机种。

目前具備不开启后燃器超音速巡航能力的戰鬥機有美国的F-22戰鬥機和YF-23戰鬥機，俄羅斯的Su-57M戰鬥機，中國的J-20A戰鬥機。

據稱，英德义西聯合研發的颱風戰鬥機、法國的飆風戰鬥機、瑞典的JAS 39E/F和俄羅斯的Su-35戰鬥機也可以進行一定程度上的超音速巡航。

至於大型的民航機和轟炸機要超音速巡航較易，如XB-70轟炸機可以连续开启后燃器超巡，而協和式客機、Tu-144D客機均可做到不使用后燃器超巡，其中协和式的加力仅在起飞和跨音速加速阶段使用而在2马赫巡航阶段关闭（详见协和式客机#發動機），Tu-144D的RD-36-51涡轮喷气发动机干脆没有设计后燃器（详见圖-144#生產），但客机超音速飞行的噪音問題卻較難解決，而實際應用較少。

参考文献

^ English Electric Aircraft and their Predecessors, Stephen Ransom & Robert Fairclough, Putnam, London, 1987, (p.227)

[1] English Electric Aircraft and their Predecessors, Stephen Ransom & Robert Fairclough, Putnam, London, 1987, (p.227)

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-[[File:Lightning.inflight.arp.750pix.jpg|thumb|250px|第一架能夠維持水平"超音速巡航飛行"的是[[英國航太]]的[[閃電式戰鬥機 (英國)|閃電式戰鬥機]]，能够勉强以1.02马赫巡航]]
+[[File:Lightning.inflight.arp.750pix.jpg|thumb|250px|第一架能夠維持水平"超音速巡航飛行"的是[[英國航太]]的[[閃電戰鬥機|閃電式戰鬥機]]，能够勉强以1.02马赫巡航]]
-'''超音速巡航'''(英語:Supercruise)，指在平飛狀態下长时间維持超音速飛行，就算是具備超音速巡航能力。
+'''超音速巡航'''（{{lang-en|Supercruise}}），指在平飛狀態下长时间維持超音速飛行，就算是具備超音速巡航能力。
-年代，第一架能夠維持水平超音速巡航飛行的是[[英國航太]]的[[閃電式戰鬥機]]<ref>English Electric Aircraft and their Predecessors, Stephen Ransom & Robert Fairclough, Putnam, London, 1987, (p.227)</ref>。但这里有超音速多少巡航的问题。早期的[[閃電式戰鬥機 (英國)|閃電式戰鬥機]]在不开后燃器加力的情况下，勉强能达到并维持1.02马赫，若使用后燃器虽能达到更高速度，引擎却会过热，数分钟后不得不中断超巡以待引擎冷却。此时各国战机和轰炸机只需要在接近目标的数分钟内保持高超音速，对超巡并无需求。
+年代，第一架能夠維持水平超音速巡航飛行的是[[英國航太]]的[[閃電戰鬥機|閃電式戰鬥機]]<ref>English Electric Aircraft and their Predecessors, Stephen Ransom & Robert Fairclough, Putnam, London, 1987, (p.227)</ref>。但这里有超音速多少巡航的问题。早期的[[閃電式戰鬥機 (英國)|閃電式戰鬥機]]在不开后燃器加力的情况下，勉强能达到并维持1.02马赫，若使用后燃器虽能达到更高速度，引擎却会过热，数分钟后不得不中断超巡以待引擎冷却。此时各国战机和轰炸机只需要在接近目标的数分钟内保持超音速，对超巡并无需求。
-步入60年代，冷战铁幕拉开，美国面对苏联广阔的领土，认为首轮轰炸机超巡很有必要，因此开发了B-58中型轰炸机，具备连续使用后燃器能力，能以2倍音速连续巡航。由於必須開啟後燃器才能維持超音速，燃料耗損極為巨大，可達一般狀態的數十倍之多，非常不經濟，因此计划中的B-58由美国起飞超巡轰炸苏联境内目标，需在苏联周边盟国空中加油2-4次之多。后来的[[XB-70|XB-70轟炸機]]也秉承这个设计概念，将超巡速度又进一步提高至3倍音速，虽设计了巨大的油箱，航程仍然有限，亦需在盟国加油后才能深入苏联。
+步入60年代，冷战铁幕拉开，美国面对苏联广阔的领土，认为首轮轰炸机超巡很有必要，因此开发了B-58中型轰炸机，具备连续使用后燃器能力，能以2倍音速连续巡航。由於必須開啟後燃器才能維持超音速，燃料耗損極為巨大，可達一般狀態的數十倍之多，非常不經濟，因此计划中的B-58由美国起飞超巡轰炸苏联境内目标，需在苏联周边盟国空中加油2-4次之多；且因B-58超巡下航程大打折扣，甚至计划在首轮核攻击B-58向苏联投掷核弹之后，即飞往邻近的“中立国”如土耳其，飞机不必再飞回美国，机组向“中立国”投降，按国际法他们也必须待到战争结束后才能回国；由此促生了后来的[[XB-70|XB-70轟炸機]]计划，继续加大超巡轰炸机，以便让飞机、机组在轰炸后仍有飞回美国的机会。[[XB-70|XB-70轟炸機]]也秉承这个设计概念，将超巡速度又进一步提高至3倍音速，虽设计了巨大的油箱，航程仍然有限，亦需在盟国加油后才能深入苏联。
-作为铁幕另一边的苏联则针锋相对开发了可超巡的MiG-25截击机，可以2.5-2.8倍音速连续使用后燃器超巡，为此在引擎舱内壁镀有20公斤的银，以减弱持续燃烧的后燃器的高温对机体的影响。同样此高超音速巡航极为耗油，除去起降阶段，约16吨燃料只能维持约40分钟，不过MiG-25作为区域截击机并不需要上千公里远程飞行，只要高速逼近B-58或XB-70，为其所载的每枚近半吨的R-40空空导弹带来有利的射击条件即可。
+作为铁幕另一边的苏联则针锋相对开发了可超巡的[[米格-25战斗机|米格-25攔截机]]，可以2.5-2.8倍音速连续使用后燃器超巡，为此在2个引擎舱内壁分别镀有5公斤的银，以减弱持续燃烧的后燃器的高温对机体的影响。同样此高超音速巡航极为耗油，除去起降阶段，约16吨燃料只能维持约40分钟，不过米格-25作为区域攔截机并不需要上千公里远程飞行，只要高速逼近B-58或XB-70，为其所载的每枚近半吨的R-40空空导弹带来有利的射击条件即可。
+[[File:MiG-25RBSh Werneuchen (21812412503).jpg|thumb|[[米格-25战斗机]]]]
-于是出现了美国制造超巡轰炸机，苏联制造超巡截击机的场景。另外，也有一个較為特殊的例子， '''[[SR-71黑鳥式偵察機|SR-71偵察機]]'''是設計成在高速下會關閉燃燒室的通道，而將所有氣流都送往後燃器，也就是直接以後燃器做為動力來源的半[[衝壓引擎]]模式。这个设计使燃油经济性提高，在其铆接钛合金机身经热身止漏并空中加油后，约45吨燃料可维持约1小时15分钟3.2马赫超巡，但引擎极不稳定，导致SR-71尽管在地勤和飞行员制度上严格管理，还是平均2815飞行小时即有1架坠毁。
+于是出现了美国制造超巡轰炸机，苏联制造超巡攔截机的场景。另外，也有一个較為特殊的例子， [[SR-71黑鳥式偵察機|SR-71偵察機]]是設計成在高速下會關閉燃燒室的通道，而將所有氣流都送往後燃器，也就是直接以後燃器做為動力來源的半[[衝壓引擎]]模式。这个设计使燃油经济性提高，在其铆接钛合金机身经热身止漏并空中加油后，约45吨燃料可维持约1小时15分钟3.2马赫超巡，但引擎极不稳定，导致SR-71尽管在地勤和飞行员制度上严格管理，还是平均2815飞行小时即有1架坠毁。
-年代后随着洲际弹道导弹日趋完善稳定，超巡轰炸机被放弃或取消，此时的战斗机也没有了超巡必要，转向以缠斗的常规空战为主，回归到后燃器只需工作5-10分钟的状态。这样亦导致了1990年海湾战争中，多国部队各种战机均无法跟踪伊拉克以超巡飞行的MiG-25，又因己方机群密集不能贸然远距离发射导弹，结果被MiG-25找到机会后击落一架F-18。
+[[File:Sr71 1.jpg|220px|thumb|[[SR-71黑鳥式偵察機]]]]
-年代，由於現代引擎技術的提昇，使得不開後燃器進行超音速巡航已經成為可能，在[[美國空軍]]於1987年提出的先進戰術戰鬥機（ATF）計劃中，即將此一能力列為必備要求之一。但ATF将超巡定义为不开加力以1.5倍音速飞行30分钟，若按此标准，閃電式戰鬥機，XB-70，米格25/31，SR-71，协和号，Tu-144均不能算超巡机种。
+年代后随着洲际弹道导弹日趋完善稳定，超巡轰炸机被放弃或取消，此时的战斗机也没有了超巡必要，转向以缠斗的常规空战为主，回归到后燃器只需工作5-10分钟的状态。这样亦导致了1990年[[海湾战争]]中，多国部队各种战机均无法跟踪伊拉克以超巡飞行的[[米格-25战斗机|米格-25]]，又因己方机群密集不能贸然远距离发射导弹，结果被米格-25找到机会后击落一架[[F/A-18大黄蜂战斗攻击机|F/A-18]]。
+年代，由於現代引擎技術的提昇，使得不開後燃器進行超音速巡航已經成為可能，在[[美國空軍]]於1987年提出的先進戰術戰鬥機（ATF）計劃中，即將此一能力列為必備要求之一。但ATF将超巡定义为不开加力以1.5倍音速飞行30分钟，若按此标准，[[XB-70]]，[[米格-25]]，[[米格-31]]，[[SR-71黑鳥式偵察機|SR-71]]、[[YF-12戰鬥機|YF-12]]等均不能算超巡机种。
 [[File:F-22 supersonic 090622-N-7780S-014.jpg|200px|thumb|F-22突破[[音障]]瞬間]]
-目前具備超音速巡航能力的戰鬥機有：前苏联的'''[[MiG-31]][[截击机]]'''，美国ATF計劃中勝出的'''[[F-22戰鬥機]]'''和落敗的'''[[YF-23戰鬥機]]'''，空載狀態的歐洲'''[[颱風戰鬥機]]'''等。未來，裝備渦扇15發動機的中國'''[[J-20|J-20戰鬥機]]'''和裝備產品30發動機的俄羅斯'''[[Su-57|Su-57戰鬥機]]'''也將擁有此能力。
+目前具備不开启后燃器超音速巡航能力的戰鬥機有美国的[[F-22戰鬥機]]和[[YF-23戰鬥機]]，俄羅斯的[[Su-57|Su-57M戰鬥機]]，中國的[[J-20|J-20A戰鬥機]]。
+據稱，英德义西聯合研發的[[颱風戰鬥機]]、法國的[[飆風戰鬥機]]、瑞典的[[JAS 39獅鷲戰鬥機|JAS 39E/F]]和俄羅斯的[[Su-35戰鬥機]]也可以進行一定程度上的超音速巡航。
-[[File:Sr71 1.jpg|220px|thumb|SR-71]]
-至於大型的[[民航機]]和[[轟炸機]]要超音速巡航較易，因為其較大的機體可以載更多燃料，而且發動機的冷卻較易解決，早如'''[[XB-70|XB-70轟炸機]]'''、'''[[協和式客機]]'''、'''[[Tu-144|Tu-144客機]]'''都做到连续使用后燃器超巡的，但所引起的噪音問題卻較難解決，而實際應用較少。
+至於大型的[[民航機]]和[[轟炸機]]要超音速巡航較易，如[[XB-70|XB-70轟炸機]]可以连续开启后燃器超巡，而[[協和式客機]]、[[Tu-144|Tu-144D客機]]均可做到不使用后燃器超巡，其中协和式的加力仅在起飞和跨音速加速阶段使用而在2马赫巡航阶段关闭（详见[[协和式客机#發動機]]），Tu-144D的RD-36-51涡轮喷气发动机干脆没有设计后燃器（详见[[圖-144#生產]]），但客机超音速飞行的噪音問題卻較難解決，而實際應用較少。
 ==参考文献==