如何飞到6.72马赫---X-15的穿越之路（一）

在我的前几期专栏中，我详细说了X-15为了克服高空高超音速的超高温环境下飞行所用的设计。

接下来我会说X-15是如何在高空高超音速环境下维持飞行器的稳定性以及机体的各项控制系统的运作。

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        飞行的飞行器的稳定性和机体控制也是X-15的主要研究领域之一。

风洞和模型试验为X-15在极端飞行条件下的飞行能力提供了足够的数据，这些数据表明X-15项目中所遇到的问题并非无法克服。

        一个主要影响是在非常高的马赫数下机体的稳定性降低，以及在大气压降至非常低的飞行条件下的稳定性和控制有效性的完全丧失。

        对前一个问题的建议解决方案将是提供对称的分速制动器，它可以将基本的双楔垂直稳定器翼型后缘转变为相对钝的钝楔。

        这种配置极大地增加了高马赫数时的尾升力曲线斜率，从而提供了足够的方向稳定性，而不会实际增加尾翼的面积。

        飞机重心与机翼超音速气动中心的相对位置克服了纵向不稳定的趋势，因此常规的水平尾翼大角度偏转就足够有效控制了。

        太空飞行期间的控制问题将通过使用额外的喷射器喷口来解决，这些喷射器喷口被布置为三个飞机主轴提供控制力矩。

        这种空间控制系统的主要用途是在飞机重返大气层之前保持飞机的姿态控制能力。

        这些控制喷口通过计算机模拟分析确定最佳的控制力矩。

        X-15的配置让其可以随心所欲的选择再入轨道的航线。

        飞机可以在零升力曲线上重新进入，使用减速板进行减速，然后以较低的马赫数拉起。

        在这种情况下，机翼所承受的温差值将会很小。

        在相反的极端情况下，可以在不使用减速板的情况下保持高升力系数和由此产生的高阻力以进行减速，但不会遇到过高的负载系数，底部蒙皮所承受的温度也不会很高。

        飞行路径规划的灵活性可以让其在测试飞行期间探索更广大的未知，并且提供更宽泛的安全裕度。

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