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突破音障（二）
美國對(duì)超音速飛機(jī)的研究，主要集中在貝爾X-1型“空中火箭”式超音速火箭動(dòng)力研究機(jī)上。研制X-l最初的意圖，是想制造出一架飛行速度略微超過音速的飛機(jī)。X-l飛機(jī)的翼型很薄，沒有后掠角。它采用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)做動(dòng)力。由于飛機(jī)上所能攜帶的火箭燃料數(shù)量有限，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間很短，因此不能用X-1自己的動(dòng)力從跑道上起飛，而需要把它掛在一架B-29型“超級(jí)堡壘”重型轟炸機(jī)的機(jī)身下，升入天空。
 飛行員在升空之前．已經(jīng)在X-l的座艙內(nèi)坐好。轟炸機(jī)飛到高空后，象投炸彈那樣，把X-l投放開去。X-l離開轟炸機(jī)后，在滑翔飛行中，再開動(dòng)自己的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)加速飛行。X-1進(jìn)行第一次空中投放試驗(yàn)，是在1946年1月19日；而首次在空中開動(dòng)其火箭動(dòng)力試飛，則要等到當(dāng)年12月9日才進(jìn)行，使用的是X-l的2號(hào)原型機(jī)。
 又過了大約一年，X-l的首次超音速飛行才獲得成功。完成人類航空史上這項(xiàng)創(chuàng)舉的，是美國空軍的試飛員查爾斯．耶格爾上尉。他是在1947年10月14日完成的。24歲的查爾斯·耶格爾從此成為世界上第一個(gè)飛得比聲音更快的人，使他的名字載入航空史冊(cè)。那是一次很艱難的飛行。耶格爾駕駛X-l在12800米的高空，使飛行速度達(dá)到1078公里/小時(shí)，相當(dāng)于M1.015。
 在人類首次突破“音障”之后，研制超音速飛機(jī)的進(jìn)展就加快了。美國空軍和海軍在競創(chuàng)速度記錄方面展開了競爭。1951年8月7日，美國海軍的道格拉斯
D.558-II型“空中火箭”式研究機(jī)的速度，達(dá)到M1.88。有趣的是，X-l型和D.558-II型，都被稱為“空中火箭”。
D.558-II也是以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，由試飛員威廉·布里奇曼駕駛。8天之后，布里奇曼駕駛這架研究機(jī)，飛達(dá)22721米的高度，使他成為當(dāng)時(shí)不但飛得最快，而且飛得最高的人。接著，在1953年，“空中火箭”的飛行速度，又超過了M2.0，約合2172公里/小時(shí)。
 人們通過理論研究和一系列研究機(jī)的飛行實(shí)踐，包括付出了血的代價(jià)，終于掌握了超音速飛行的規(guī)律。高速飛行研究的成果，首先被用于軍事上，各國競相研制超音速戰(zhàn)斗機(jī)。1954年，前蘇聯(lián)的米格-19和美國的F-100“超佩刀”問世，這是兩架最先服役的僅依靠本身噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)即可在平飛中超過音速的戰(zhàn)斗機(jī)；很快，1958年F-104和米格-21又將這一記錄提高到了M2.0。盡管這些數(shù)據(jù)都是在飛機(jī)高空中加力全開的短時(shí)間才能達(dá)到，但人們對(duì)追求這一瞬間的輝煌還是樂此不疲。將“高空高速”這一情結(jié)發(fā)揮到極致的是兩種“雙三”飛機(jī)，米格-25和SR-71，它們的升限高達(dá)30000米，最大速度則達(dá)到了驚人的M3.0，已經(jīng)接近了噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的極限。隨著近年來實(shí)戰(zhàn)得到的經(jīng)驗(yàn)，“高空高速”并不適用，這股熱潮才逐漸冷卻。
  超音速飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)，同亞音速飛機(jī)相當(dāng)不同：機(jī)翼必須薄得多；關(guān)鍵因素是寬高比，即機(jī)翼厚度與翼弦的比率。以亞音速的活塞式飛機(jī)來說，轟炸機(jī)的寬高比為17％，殲擊機(jī)是14％；但對(duì)超音速飛機(jī)來說，厚弦比就很難超過5％，即機(jī)翼厚度只有翼弦的二十分之一或更小，機(jī)翼的最大厚度可能只有十幾個(gè)厘米。超音速飛機(jī)的翼展（即機(jī)翼兩端的使離）不能太大，而是趨向于較寬較短，翼弦增大。設(shè)計(jì)師們想出的辦法之一，是將機(jī)翼做成三角形，前緣的后掠角較大，翼根很長，從機(jī)頭到機(jī)尾同機(jī)身相接（如幻影-2000）。另一個(gè)辦法，把超音速機(jī)翼做得又薄又短，可以不用后掠角（如F-104）。
由上可以知道，根據(jù)一架飛機(jī)的外形，我們就基本上可以判斷出它是超音速還是亞音速的飛機(jī)了。
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