SR-71是如何降温的？

(资料图片)

速度超过3马赫的SR-71黑鸟，会在飞行的过程中与空气摩擦产生大量的热，你看这张图，本质上，它在空中看起来就像是一块烧红了的煤炭。

图上标的都是华氏温度，我们基本不用所以没概念，那我给你一个参考值吧，华氏550度等于摄氏288度，你自己看看SR-71的身上有多少地方是接近或者超过了这个温度的。好，问题就来了，它靠什么来降温？

这个问题有一定的欺骗性，因为按道理来说，它飞行在两万米以上的高空，周围全都是温度低于零下50摄氏度的冰冷空气。那这些冰冷的空气，自然就足以帮SR-71降到一个可控的温度范围以内了吧。

可事实上，恰恰相反，不是飞机周围的空气在帮飞机降温，而是这架飞机，在帮着周围的空气降温。What！怎么会这样？因为虽然SR-71的表面已经高达300摄氏度了，但是跟与它接触的空气比起来，还是个温度更低的地方。

这里咱们就要引入一个叫做“停滞温度”的概念了。它指的是流体在停滞点处的温度，也就是流体的动能完全转化为内能时的温度。停滞点是指流场中速度为零的点，例如在物体表面与流体相接触的点。在停滞点处，流体的静压最大，被称为停滞压力。停滞温度和停滞压力是描述流体运动状态的重要参数，它们与流体的速度、密度、温度和压力有关。具体公式是这样的：

好吧，谁也不会看公式的对不对，简单来说，就是SR-71周围的空气想要跟SR-71的表面接触，非得要将自己的速度变得跟SR-71一致了才行。而改变速度，就得要做功；要做功，就会产生热量。在3.2马赫的速度下，空气的停滞温度约为400摄氏度，几乎比上面那个图上的任何一个点都要高。所以你看，靠风冷降温的发动机，本质上，还是不够强悍呀。

既然风冷不能用了，那SR-71的解决之道就变成了以下两种。第一， 让机身的大部分处于高温状态，并用钛和不锈钢等耐热材料制成；第二，从油箱开始，到进入发动机之前，为燃料设置复杂的穿过机身关键区域的管线，靠流动的燃料来带走机身表面的高温。

所以这就是为什么，SR-71一半的重量，都是燃料提供的。这种燃料是一种称为JP-7的特殊煤油，具有良好的散热性能。它在1个大气压下的沸点为 285°C，算是煤油的上限了。当SR-71在1万米的高度下加满油时，JP-7的温度可能会低于0°C。于是，它就可以被当成冷却剂，用于冷却航空电子设备和驾驶舱。当其流动到发动机时，吸收热量后的温度已经达到差不多177°C。然后在这里，还会被用作各种发动机零件里的液压油——主要是可变形状的几何喷嘴。当它最终到达燃油喷射器时，温度已达到 316°C，正好为燃烧做好了准备。

的确是一个工程奇迹对不对。那我们最后再说一说它这么干的一个槽点吧，由于燃料会一路吸热来到发动机，有的时候，它吸的热太多了，来到发动机的时候温度已经高于177摄氏度了，这就超过了发动机接受它的温度上限，怎么办呢？只好往里面新加点低温燃料中和一下呗。所以许多SR-71的飞行员就曾表示，他们有时候在着陆之前急着在空中寻找加油机，不是因为他们的燃料快用完了，而是因为他们的燃料温度太高了。

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