SR-71是如何降温的？

对于速度超过三马赫的SR-71黑鸟，其在飞行过程中与空气摩擦产生的热量之大，使得它在空中看起来就像一块炽热的煤炭。

参考华氏550度等于摄氏288度的数据，你可以估算SR-71的机身哪些部分达到了这个高温。那么，SR-71到底如何降温呢？

这种说法存在一定的误导性，因为SR-71黑鸟在高空两万米以上的环境中飞行，周围的寒冷空气温度低于零下50摄氏度，但仅靠这些冰冷的空气不足以将其温度降至一个可控制的范围。

让我们来更正一个常见的误解，飞机并没有依赖周围的空气来降温，相反，是这架飞机在帮助周围的空气降温。令人惊讶吗？其实不然。尽管SR-71的高温表面可达到300摄氏度，但与它直接接触的空气相比，它仍然算是较为凉爽的。

在讨论流体力学时，有一个重要的概念叫做“停滞温度”，这是描述流体在完全静止状态下温度的参数。在流体力学中，停滞点是指流场中速度为零的点，这通常发生在物体表面与流体接触的地方。在这个位置，流体的静压达到最大值，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、温度和压力密切相关。

SR-71的表面与周围空气的接触需要两者速度一致。这就意味着，为了与SR-71同步，周围的空气必须进行功的转化。这种转化会产生热量。当速度达到3.2马赫时，空气的停滞温度约为400摄氏度，这个温度几乎比任何已知的风冷降温发动机都要高。所以，本质上来看，风冷降温发动机的效能对于这种高速度的情况，可能并不如我们所期待的那样有效。

当考虑到风冷已无法使用时，解决SR-71所面临的问题有两种策略。首先，我们可以让大部分机身处于高温状态，通过使用钛和不锈钢等耐热材料来制造。其次，我们还可以设计一种复杂的燃料管线，从油箱开始，穿越机身的关键区域，依赖流动的燃料来带走机身表面的高温。

SR-71黑鸟侦察机使用的燃料是JP-7特殊煤油，因为其散热性能出色。这种燃料在1个大气压下的沸点是285°C，这是煤油的最高沸点。当侦察机在1万米高度加满油时，JP-7的温度可能会低于0°C。它被用作冷却剂，冷却飞机内部的航空电子设备和驾驶舱。当它流到发动机时，吸收热量后的温度大约是177°C。此外，它还用作各种发动机零件的液压油，特别是可变形状的几何喷嘴。最后，当它到达燃油喷射器时，温度达到316°C，这个温度是进行燃烧的最佳条件。

不容否认，SR-71在工程设计上堪称奇迹。不过，我们也需要谈谈它存在的不足之处。例如，当燃料从发动机吸取热量时，其温度会不断上升，有时甚至可能超过发动机所能承受的最高温度177摄氏度。为了解决这个问题，许多飞行员在着陆前都会急于寻找加油机，主要原因并不是他们的燃料不足，而是因为高温可能导致的不安全因素，所以他们需要用低温燃料来降低其温度。