科普知識黑板報圖片

　　科學固然沒有國界，但是科學家應該把所有的力量，獻給他的祖國。下面小編給大家帶來：

　　科普知識黑板報資料： 超音速汽車

　　在美國加利福尼亞州愛德華空軍基地乾涸的湖床上，停放著一輛奇特的紅色三輪汽車，駕駛員巴雷特，一位身材修長、性情溫順的好萊塢電影特技演員坐在半米寬的駕駛艙裡，一按電鈕，高熱氣流從車尾急速噴出，在一片煙塵籠罩之中，汽車躍然向前，這時 巴雷特又點燃了第二支火箭，一枚響尾蛇導彈，汽車加速飛奔衝上 天邊。

　　在兩級火箭的強大反衝力的推動下，火箭車的最高瞬時速度達到了 1190. 34千米/小時，突破了過去一直認為輪子汽車不可超越的界限??聲速，創造了世界上又一奇蹟。

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　　一

　　二

　　這一創舉發生在1979年12月17日上午7時。當時，寒冷的荒漠上氣溫是零下6.7℃，聲速隨溫度而變，在當時的溫度下，聲速不到1180千米/小時。這輛火箭車是由比爾?福雷德里克設計並製造的。福雷德里克是建造火箭的行家，他從1960年便開始研究火箭和燃燒問題，後來轉到世界上最大的火箭使用者??電影工業，並製做更大、更好的火箭，用於把車輛拋向半空的電影特技。他製做的火箭，多數都採用過氧化氫做燃料，因為它排出的是不可見氣體，這樣就不會洩漏天機。

　　突破聲速，是福雷德里克多年來所致力的目標。在這方面他面臨著三方面的難題：空氣動力學方面的實際問題、推進裝置和表面摩擦。車的外形對於控制是至關重要的，所以，車身要力求窄、小和輕。他把汽車設計成一個尖頭圓筒形，全長 11. 95米，底部收縮成換形，用以散射衝擊波，座艙接近尾端，座艙上面裝有2.74米高的直尾翼，外表面經過精加工。車身的大部分實際上是高壓燃燒艙。

　　根據最近的空氣動力學研究，車頭採用馮?卡曼卵形曲線，具有最小的阻力，在駕駛艙天棚面上採用雙切卵形線，以得到最好的流線，車的總前面積小於1平方米。在724千米利。時的速度下，阻力幾乎可以忽略不計，只有當車速超過965千米/小時，空氣阻力和輪胎對地的滾動磨擦才開始增加。

　　福雷德里克採用火箭做動力來達到他的目標。他設計了一種獨特的火箭，用過氧化氫做燃料。他發明了一種催化篩，在一個銀白的金屬網上，塗上一層以稀土元素為基的物質，它能使過氧化氫分解為氣體。在低速行駛時，就用這種火箭做單級推進器，可產生約4000千克的推力。作為高速燃料，他選擇了固態聚丁二烯環。分解的過氧化氫過熱氣體可進而使聚丁烯分解，一旦自動引燃，將產生成倍的推力。點火以後，用一套高階的遙測系統，通過計算機實行監控，如果在行進中出現任何故障，駕駛員或計算機系統將通過停供過氧化氫使發動機關閉。

　　福雷德里克和他的夥伴自己製做車身和火箭發動機。但是通過進一步的分析，知道它仍然缺少足夠的動力來突破聲速。在這種情況下，他採用了一個簡單的辦法，即從海軍買了一些多餘的響尾蛇導彈，這種導彈體積很小，可以放在汽車發動機內，重量也相當輕***約 50千克***，對汽車的效能影響不大，然而可增加 2700多千克的推力，從而推力問題就解決了。

　　剩下的是輪子的製造問題。輪子是用鋁合金製造的。他作了計算，如果汽車以聲速行駛，直徑0.8米大的前輪將以每分鐘9200轉的速度轉動，這時在輪子的基部會產生最少2041千克的離心力。為了提高強度，鋁合金的輪子是通過反覆鐓鍛的工藝加工出來的，把壞料鐓鍛成一個薄的圓環，這樣使輪子的金屬內部得到放射狀的晶粒，其強度足以經受2948千克的離心力。輪胎的表面刻有大量溝槽，組成稜形的花紋，在高速行駛時，車身重量將使輪胎約有12.7毫米壓入地面，保證有良好的牽引力。

　　到1979年，一切準備就緒。火箭車的外形與普通汽車大不相同，它有長長的“鼻子”和高高的尾翼，尾翼用以平衡，“鼻子”實際上是巨大的分隔的高壓燃料艙，前艙1.2米長，壓力高達140個大氣壓，裝固體燃料，尾艙2.4米長，42個大氣壓，盛過氧化氫。全車空載時重1447千克，滿載時，包括燃料、駕駛員、響尾蛇導彈和制動降落傘等，總重2413千克。

　　試驗最初在猶他州波勒威爾鹽灘上進行。9月9日，巴雷特以1027.76千米/小時創造了陸地上速度的最新紀錄，當時汽車還未裝響尾蛇助推器。波勒威爾的地面稍有不平，對於汽車和駕駛員都影響很大，巴雷特的頸和背部都受到由震動引起的張力。於是試驗小組移到愛德華空軍基地。

　　12月的一次試驗幾乎成為悲劇。發動機的噴嘴上產生了裂縫，點火後，2982℃的高溫氣流經過噴嘴，產生了不對稱的推力，結果汽車像魚尾似地搖動向前，當時車速高達644千米/小時，幸好巴雷特機智地保持了車的平衡，終於化險為夷。超越聲速的第一次嘗試沒有實現，因為一個閥門裂了，部分燃料漏出，為更換閥門耽擱了一天。

　　令人難忘的日子終於來到了。通過計算機分析，汽車的燃料和響尾蛇導彈將在開車後17秒鐘，即行至3271.7米時耗盡，那時將正好是最大車速的瞬間。大家把火箭車拖到離計速器正好這個距離的地方，然後巴雷特開始發動，中途他點燃了響尾蛇導彈，但是計算出了錯，當車行至3017.4米時燃料已經耗盡，所以當車呼嘯著通過計速器時已經減速，然而空軍的雷達計錄下車的最高速度達到1190.34千米/小時，毫無疑問，超過了聲速。由於設計周密，質量小，對地的衝擊氣流分散，所以火箭沒有震耳的轟鳴，觀察者只在接近最高速度時聽到了隆隆聲。

　　超音速汽車成功了，福雷德里克欣喜若狂。觀察者也為他所獲得的成功而感到由衷的高興。由他設計並製造的火箭車，在第18次試驗中，終於成為世界上第一輛超音速汽車而載入了史冊!