超音速巡航飞机的一种飞行模式

超音速巡航是指飞机在不开启后燃器的情况下能够持续在1.5马赫以上进行超过30分钟的超音速飞行。巡航一词最早来源于水面舰只，飞机出现后，没有创造自己的专有名词，而是沿用了舰船的很多名词，但是飞机的飞行时间和速度、飞行状态（空间包线）变化已经不是舰船所能比拟的，所以巡航的含义也有了变化。F-22问世后，引入了一个新的概念，F-22具有发动机不开加力保持M1.5飞行的能力，美国称之为“supercruise”（直译为：超级巡航），中国翻译为超音速巡航。

中文名

超音速巡航

外文名

Supersonic cruise

意义

大幅度提高其作战效能

速度

1224km/h

相关飞机

F-22

条件

先进的外应设计和发动机

意义

一般常规的使用单纯涡喷或者涡扇发动机的飞机必须要开加力才能达到超音速,而且持续时间不能太久，一般不超过30分钟，否则会发生发动机过热的问题导致烧坏发动机等很多不利，而且此时的耗油量增加1-3倍。而具有超音速巡航能力的飞机，克服了以上不足,故能大幅度提高其作战效能。可以用更快的速度飞抵战区。

能力

超音速巡航能力，是要求飞机具有在发动机不开加力的情况下，能在M1.5（M即马赫，马赫即为音速，即1M=340m/s，即1224km/h）以上做超过30分钟的超音速飞行。

突破

常规战斗机，只有打开加力时才能做超音速飞行，而且耗油量达平常数十倍之多。超音速飞行时间只有几分钟，而且机动性也较差。而具有超音速巡航能力的飞机，可以克服以上不足，大大提高其作战效能：可以更快的速度飞抵战区执行任务；可以高速脱离战区摆脱敌机攻击；可以外推拦截线，使敌方轰炸机和攻击机在更远处被拦截；可以超音速状态发射导弹扩大攻击区。

由此可见，具有超音速巡航能力将是第五代战斗机所必须具备的技术指标。美国的第五代战斗机F-22就具有超音速巡航能力。

条件

那么怎么才能使战斗机具有超音速巡航能力呢？主要措施有两条：

一是采用先进的气动外形设计，使飞机的阻力尽量减少。翼身融合体技术就是一种，它能提高飞机的升阻比，减少超、跨音速波阻。[1]

二是采用性能先进的发动机，使发动机最大推力大，具有较好的速度特性。

关于阻力和超音速巡航的问题还有一点，那就是超巡的速度下限。超巡至今为止根本没有一个统一的速度标准，而且统一的速度标准其实是没有意义的，因为战斗机的气动设计有差别，飞机和飞机之间跨音速和超音速阶段的阻力特性是不一样的，甚至温度不同都会带来一定影响。正确的超巡定义应该从音障的特点出发，因为战斗机的形状是不规则的，机身各个部分和空气的相对速度有差异，飞机的空速超过了音速不等于所有的地方的气流相对速度都超过了音速。从整机“突破音障”这个概念上讲，飞机从亚音速到超音速的过程中，总体阻力会有一个上升，然后下降，然后再上升的过程。当发动机有足够的推力爬过阻力的第一个坡，随着速度增加，阻力就会下降，所以即使推力恒定。飞机仍然会加速，直到阻力再次上升到与推力平衡的位置。

也就是说，具备超音速巡航能力的战机，一旦越过阻力的低谷点，剩下能飞多快就是简单的发动机推力和阻力之间平衡的问题了。这就是超音速巡航的本质。

F-22

美国的F-22飞机之所以具有真正有效的超音速巡航能力，首先是采用了先进的气动外形设计。主要内容有：翼身融合技术；大根梢比的切尖菱形机翼，前缘后掠角为42度，后缘前掠角为17度，襟翼前缘和主翼后缘均各带弧度；保形天线、保形武器舱和菱形进气道等等，这些设计使飞机气动外形干净光滑，气动阻力小。

其次，是采用了先进的动力装置。该机装有两台F119加力涡扇发动机。由于发动机在设计中采用耐高温材料和先进热循环技术，将涡轮前燃气温度提高到1853-1923K，总增压比提高到25，因而产生的推力大(单台最大推力为104.5千牛（即为10663公斤）。使其有足够的剩余推力。同时，又因其涵道比小（只有0.15-0.25），使其速度特性得到改善。不存在推力不够和过分耗油问题，所以，在不加力的情况下就可使飞机飞行速度达到超音速，而使它具有超音速巡航能力。

参考资料

1.超音速巡航·陕西省人民政府