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    历史的爆发

     

    看看下面的照片吧。

    第一张中,图片上部红亮的一团,旁边是太阳的尺寸以及水星,金星,地球和火星与太阳之间距离的示意图。
    这团红亮的一团,就是据说通过天文观测仪器拍下了历史上恒星最具震撼性爆炸图片,而这颗恒星爆炸的尺度有如此之大。

    “爆炸现场”
    “爆炸现场”

    “爆炸现场”
    “爆炸现场”

      据英国《每日邮报》报道,近日来自欧洲宇航局的科学家们,通过天文观测仪器拍下了历史上恒星最具震撼性爆炸图片。据科学家介绍,整个画面光亮刺眼,具有研究红色超巨星爆炸的重要科学价值。

      据介绍,该恒星名为参宿四,它是位于猎户星座的一颗鲜红色固有变星,距地球572光年。整个爆炸过程中所造成的巨大光亮程度,仿佛只有整个太阳系爆炸才能够达到。欧洲宇航局的科学家通过最先进的天文观测仪器,将整个爆炸过程的精彩瞬间捕捉下来;并且科学家们还认为,参宿四还将揭示出巨大的等离子气体为什么能够释放出具有如此高速的物质能量。

      参宿四的体积比整个太阳要大大约1000倍,它是整个猎户星座群里第二大的恒星,也是迄今为止,人类所观测到的最大恒星之一。此外,参宿四属于红超巨星家族,它是发出光线最为明亮的恒星之一,能发出比太阳光还要明亮10万倍的光线。而几十年以来,围绕这红色超巨星有着许许多多的谜团,例如为何它们能释放出如此多的物质能量,一个红超巨星所释放的质量能达到太阳在10000年里所释放的质量总和。

      欧洲宇航局的工作人员科尔奇·奥赫纳加(Keiichi Ohnaka)表示,“这爆炸是我们迄今所观察到的最为明亮的恒星;更为重要的是,我们观察到了参宿四在爆炸之前,其表体上的气体云团的运动状况。这也是第一次在除了太阳以外的恒星上面观测成功。

    以上的内容是09年8月5日的内容。

    关于新闻中的主角: 参宿四

         参宿四(猎户座α,Betelgeuse,源自阿拉伯语,意思是腋下)是全天第10亮星,亮度在0.06至0.75等之间变化,变光周期为5.5年,属于不规则变星。它是一颗M2Iab型红超巨星,半径在太阳的700倍到1000倍间变化,而半径的变化使得它的光度也跟着变化(在0.4至1.3等间变化)。绝对星等-6等,距离地球约500光年,质量为太阳的15倍,表面温度3500开,光度为太阳的10万倍,体积为太阳的325万倍,是迄今人类发现的体积最大的恒星之一。因为这些原因,使它成为除了太阳之外,人类首度能够解析出表面大小的恒星。

      参宿四是第一个直接用恒星干涉仪测定角直径的恒星。1966年就已发现参宿四是射电星。射电频谱观测表明,参宿四既有大气射电,也有恒星圆面射电。通过2.1米望远镜电视分光装置观测,发现参宿四周围已形成极厚的气壳,至少伸展到本星半径约 600倍处,这表明该星向星际空间抛出了大量物质。还有人认为参宿四至少有两个星周壳层,它们分别离本星约五十和几百个半径处,膨胀速度分别约每秒钟11和17公里。参宿四的距离迄今难于测准(大约200秒差距),因此关于它的真半径、光度等尚缺乏可靠数据。美国基特峰天文台曾用4米望远镜结合星像处理技术获得了参宿四圆面的照片。

      目前参宿四已走入生命末期,推测在未来数百万年中,可能变成Ⅱ型超新星。

         美国研究人员09年6月9日说,过去十多年中,位于“猎户”星座的红超巨星——“参宿四”体积神秘缩小。天文学家表示,他们也不清楚为什么会有这种奇怪的情况发生。

      参与这项研究的教授、激光发明人查尔斯·汤斯当天在一份声明中说:“新测量发现,过去15年中,‘参宿四’的直径缩小15%,其缩小幅度平缓,但呈逐年加快趋势。”

      “参宿四”半径为5个天文单位,也就是5倍于地球到太阳的距离。如果把它安放在太阳系的中心,它的表面几乎达到木星的轨道。这意味着,“参宿四”这15年中缩减了相当于金星到太阳的距离。今天,“参宿四”依然巨大,用“哈勃”太空望远镜观察,它仍属于少数呈碟状、而非光点的恒星。但作为红超巨星,它已快走到生命的尽头。

      另一名研究人员爱德华·威什诺说,他们并不清楚为什么“参宿四”体积会缩减,“对星系和遥远的宇宙,包括快走到生命尽头的红超巨星来说,人们仍有太多的未知”。

      研究人员表示,他们接下来仍会继续研究“参宿四”,观察它到底是继续缩小还是转而膨胀。研究人员还指出,尽管“参宿四”体积在缩小,但它的亮度在过去15年中没有明显变暗。

    几个恒星的体积比较,太阳……已经小得看不见了。

         17世纪天文学家约翰·赫维留笔下的猎户座。参宿四就在画中猎户的右肩上。由于视角的关系,该图中的星空和我们实际观测到的呈左右镜像关系。

      近15年来参宿四缩小15% 天文学家认为它可能即将发生超新星爆发

      “猎户之肩”即将爆炸

      猎户座是人类最熟悉的星座之一,大概除了北斗七星所在的大熊星座,一般人认识的星座就只有这个宽肩细腰的“猎人”了。猎人的肩头有一颗星叫“参 宿四”。它是全天排名第10的亮星。不过,近15年来,参宿四缩小了15%。一些天文学家认为,它很可能“在我们眼前”变身成一颗超新星。它要爆炸了!

      参宿四是一颗红巨星。所谓巨星,就是一颗恒星的体积膨胀得很大,相当于它“青年时期”的十亿倍之多。称它为“红”巨星,是因为在这恒星迅速膨胀 的同时,它的外表面离中心越来越远,所以温度将随之降低,发出的光也就越来越偏红。不过,虽然温度降低了一些,可红巨星的体积是如此之大,它的光度也变得 很大,极为明亮。肉眼看到的最亮的星中,许多都是红巨星。

      参宿四有多大呢?因为很难说它的边界到底在哪里,所以只能给出一个大概的数字。参宿四的质量约是太阳的20倍,而体积超过太阳的两亿倍。

      一般来说,红巨星都处于恒星的“晚年”。之所以说它处在晚年,是因为它即将变成超新星爆掉。简单说,红巨星内部的核燃料将不足以支撑它那么大的体积,而引力引起它的坍缩。在这个过程中引力势能会形成巨大的热能,造成大爆炸。

      天文学家相信,参宿四的历史只有850万年,刚够从猿猴演化成人的时间,但因为它的质量太大了,所以演变的速度非常快。虽然可以肯定参宿四已经进入老年,但它什么时候“死掉”却很难确定,可能是上万年,也可能是1000年内,也有可能就在明天。近年来它持续缩小,有人觉得它很快就要爆掉了。(如果新闻属实,今天参宿四就已经开始爆炸了。。。不过,如果是真的,这也算是天文史上很重要的一件事情,尽管这类恒星爆炸的事情在偌大的宇宙中,或许时时都在发生,但是离我们如此之近『500多光年在宇宙这个近150亿光年的尺度上(这150亿的尺度也是我们人类目前可观测或者有证据可间接预测的,而事实是宇宙的尺度,只会大于等于我们可观测或可预测的尺度),已经是很小很小的距离了』的距离发生的红巨星大爆炸,不仅仅对于天文学而言是一件重要的事情,对于我们普通人而言,也至少是值得引起关注的大的事件。。。至少从所有的意义上来说,这种概率事件,远远要比7月22日国内的日全食更难得和珍贵,所以这种事情,应该是一些媒体上的新闻事件了。。。但尽早BING和GOOGLE搜索的结果,只有不在重要位置的几篇关于参宿四爆炸的新闻。。。所以我很担心是不是又是一次炒作。。。)

      15年来持续缩小,从1993年开始,参宿四的直径已经缩小了 15%。参宿四的直径大约有5个天文单位,也就是说它的直径五倍于地球轨道,而缩小的部分相当于金星的轨道直径那么大,缩小速度平均大约是每小时760千米。

      虽然参宿四的直径缩小了,但是它的亮度并没有明显降低。据美国变星观察协会的测定统计,在15年里这颗星的光度并没有明显的变化。但它的亮度在 历史上确实有过很大变化,它是一颗“变星”,也就是亮度会变的恒星。1836年,约翰·赫希尔爵士发表论文说,参宿四的亮度在1836年到1840年之间 增强,之后又减弱。之后每隔几年都会经历一次这样的亮度循环。但在1957年到1967年之间,它的亮度几乎没有变化。据美国变星观察协会统计,它最暗的 时候是在1933年和1942年,光度是0.2,而最亮的时候是在1927年和1941年,光度几乎达到1.2。

      参宿四有着光荣的“直径测量史”。事实上,它是除太阳外被人类测量直径的第一颗恒星。上世纪80年代到90年代初,科学家们对参宿四表面进行了研究,它是除太阳外第一个在望远镜中显现“盘子”形象的恒星。

      1921年,皮斯和迈克逊通过光学干涉仪测定参宿四的大小相当于火星的直径。以前一直以为参宿四距地球430光年,去年测定确认它距地球640 光年。根据“近大远小”的规律,对它大小的估计也就要相应调整,于是它的直径数据从3.7个天文单位变成了5.5个天文单位。可见参宿四的直径比太阳大出 很多。体积跟直径的立方成正比,所以参宿四的体积是太阳的上亿倍就一点也不奇怪了。

      维施诺表示,从1921年的测量起,参宿四的直径已经被测定过多次,差异大约有30%。不过他说,在任一指定波长的测量数据中,同一时间段测量的数据都在仪器的误差范围内。

      如果爆发将创历史

      ISI是由汤斯和同事们于上世纪90年代修建的,主要通过一个窄波段的中红外线来测定恒星的边缘。汤斯说:“我们观察波长大约11微米的中红外光。这种光可以穿透灰尘。”

      汤斯表示,他们很幸运拥有一台能够在15年内一直运转,不断提供参宿四直径测量数据的机器。“当你以更大的准确性观察事物,你会找到一些惊喜, 会发现非常基础,非常重要的事情。”他们第一次测量结果很接近迈克逊的数值,但是在15年中,它的直径已经减少了15%。这种变化是一种“匀加速过程”, 也就是说它变小的速度越来越快,不过“加速度”是恒定的。

      有人说这种缩小说明参宿四进入了引力坍缩阶段,而它的质量足够让它变成一颗中子星或黑洞。对于它的大小来说,它850万年的岁数算是够大了,它 可能会在未来的1000年内变成超新星爆掉。如果爆发,它将是有史以来最亮的一颗超新星。而且,它将是人类第一颗“眼睁睁看着爆发”的超新星。中国科学院 高能物理所研究员谭有恒表示,人类此前从来没有看到一颗恒星变成超新星的全过光年,所以它爆发时放出的射线并不足以毁灭地球的生态系统。

         这正如我前面所说的,如果星宿四真的爆发了,将创造历史。。。而创造历史的事件,不应该是这种方式登场的。

      ■链接

      大众文化中的参宿四

      猎户座的主体有七颗亮星,中间三颗稍暗的就是电影《变形金刚2》中提到过的“三个国王”,相当于猎户的腰带;有两颗亮星组成猎户的“肩头”,还 有两颗亮星组成他的“裙角”。参宿四的英文名字“Betelgeuse”,在拉丁语中是“腋窝”的意思。因为参宿四火红的颜色,它又被叫做“战争星球”。

      参宿四被称作“猎户座阿尔法星”,但它实际上比“猎户座贝塔星”还要暗一些,后者位于“猎户右裙角”。

      在中国,猎户座的七颗亮星是星座“参宿”的主要组成部分。“参”特指“腰带三星”。“参宿四”的意思是“参宿”的第四颗星,之所以排老四,是因为“猎户的腰带”三颗星占了前三位。

      恒星晚年绚烂爆发 肇造黑洞以及各种重元素

      宇宙中的“超级巨星”

      参宿四在15年内变暗15%。这个奇怪的现象让科学家们猜测,它可能会在一个较短(其实对人类来说很长)的时间内变成一颗超新星。那么,什么是超新星呢?简单来说,超新星就是宇宙当中的“super star”。

          太空悲剧大爆炸

      超新星爆发非常亮,其瞬间亮度经常能超过整个星系的亮度总和,在几周或几个月后从人们的视线中消失。在这个短暂的爆发周期中,超新星所释放出的 能量,比太阳在其整个生命周期中所释放出的还要多。这种大爆炸会让恒星中的大量物质以1/10光速的速度向外扩散,冲击波会激荡周围所有的物质。冲击波裹 挟爆发前就已经在超新星周围的气体外壳和灰烬,让它们也加速向外扩散。

      天文学家推测,有好几种机制都可能激发超新星爆炸,其中包括突然加大内部能源供应,也包括突然停止内部能源供应。

      红巨星即将走完自己辉煌一生的时候,它内部的核能快要燃烧殆尽,产生的热量已经不足以维持它庞大的体积,其主要的物质可能因为巨大的引力而发生 坍缩。在坍缩的过程中,引力势能会转化成巨大的热能,把星体外围的物质向外推。这个过程就像一出悲剧,在它的核心瞬间发出巨大的热,让它的其他部分快速远 离,并同时发出强烈的光。

      在这样的爆发发生之前,红巨星的外部开始发生不稳定的脉动振荡:恒星半径时而变大,时而又缩小,稳定的主星序恒星变为极不稳定的巨大火球。火球内部的核反应也越来越趋于不稳定,忽而强烈,忽而微弱。一些天文学家认为,我们现在看到的参宿四,正是这样的。

      第二种情况则是一个白矮星不断吸收周围物质,让它的内核温度和密度不断上升,以致引爆碳燃烧过程。在几秒钟之内,白矮星内部的一部分物质会发生核聚变,释放巨大的能量而引起超新星爆发。

      当然,超新星爆发还有其他几种可能的机制。超新星的“超”字可不是白给的。中科院高能物理所研究员谭有恒说,超新星和新星的区别在于爆发能量的 显著不同,前者是后者的几万倍,所以前者突然增加的亮度也是后者的很多倍。两者的机制也完全不同,新星的爆发不像超新星那么激烈,最终也不会造成一颗恒星 的灭亡。

          形成奇怪密星体

      超新星爆炸让恒星死亡了,那么爆炸之后会留下些什么呢?答案是中子星和黑洞。

      在红巨星坍缩过程中,恒星物质中的电子并入质子转化成中子。星体剩余的物质形成一个直径大约只有十余千米的球。组成这个球的物质,密度超大,1 立方厘米的物质便可重达10亿吨,火柴盒大小的物质,需要96000个火车头才能拉动。中子星虽然很小且不发光,但它可不是冷的哟。天文学家估计,中子星 的表面温度就可以达到1000万度,中心能达到60亿度,而太阳表面温度6000摄氏度都不到。

      中子星还有一个奇怪的性质,它可以发出像时钟一样准确的脉冲。1967年,天文学家偶然接收到一种奇怪的电波。这种电波每隔1至2秒发射一次, 就像人的脉搏跳动一样。人们曾一度把它当成是外星人的呼叫,轰动一时。后来,英国科学家休伊什(Antony Hewish)终于弄清了这种奇怪的电波的来由。原来,中子星的旋转速度极快,磁场又极强,所以会因为电磁转化而向外发出电波。由于其磁轴和自转轴并不重 合,磁场旋转时所产生的无线电波可能会以一明一灭的方式传到地球,有如人在眨眼。

      中子星是宇宙中密度第二大的星体———名列榜首的当然就是大名鼎鼎的黑洞了。超新星爆发后,如果星核的质量超过了太阳质量的两三倍,那它将继续 坍缩,最后成为一个体积无限小而密度无穷大的“奇点”,并从人们的视线中消失。围绕着这个奇点的是一个“无法返回”的区域。这个区域的边界被称为“视野” 或“事件地平”,而区域的半径则叫做“史瓦西半径”。任何进入这个区域的物质,包括光线,都无法摆脱这个奇点的巨大引力而逃逸,它们就像掉进了一个无底深 渊,永远不可能返回。谭有恒说,在许多恒星系的中心也有一个因引力坍缩而形成的超大质量黑洞。一些科学家怀疑银河系中心就是一个黑洞。黑洞虽然“黑”,但 并非完全不能被探测到,比如当物体被黑洞吞没时,会因为互相碰撞而使温度上升到几百万度,并发出χ射线和γ射线。在宇宙中,只有黑洞能使物体在密集的轨道 上加速到如此高的速度;也只有黑洞才会以这种方式发射χ射线和γ射线。

          穿金戴银全靠它

      超新星爆发后,向外发射很多“宇宙线”。谭有恒说,宇宙线是来自宇宙深处的高能粒子,它的组成包括太阳系中所有的各种原子核。在超新星爆发后,粒子会经电场加速、磁场加速,后来又有冲击波加速,把它的速度加速到接近光速,形成高能宇宙线。

      那么,宇宙线打在人身上会产生什么作用呢?谭有恒说,它们打在身上会有一系列作用,太多就会把人杀死,而微量的宇宙线却能够帮助人体产生营养物 质。那么,超新星爆发会对地球环境产生影响吗?谭有恒表示,完全不用担心这种问题。超新星喷发出的宇宙线大多是沿着它的旋转轴心方向。大多数情况下,这个 轴并不指向地球。而且超新星大多离我们很远,由于宇宙中存在着大量的物质和磁场,这些高能粒子在运动的过程中会偏转,正好打到地球的数量并不会太多。而进 入太阳系之后,太阳的磁场,也就是所谓“太阳风”会把它们“吹”走。地球的磁场也会使它们偏转。最终,大气层还能降低它们的能量。和太阳射线对我们的影响 相比,超新星爆发对人类的影响将是微乎其微的。

      不过,超新星爆发却给我们带来另一种重要影响,那就是产生重元素。多数科学家认为,宇宙初期的大爆炸形成了氦、锂等轻元素,之后它们通过聚变形 成更重的元素。在所有元素中,比铁轻的元素都能够通过聚变释放能量,而重于铁的元素的形成过程则需要吸收大量能量。所以聚变形成的最重元素就是铁。科学家 一般认为比铁更重的元素都是由超新星爆炸形成的。所以,如果没有重金属元素,也就不会有金首饰和钨丝灯泡,也不会有核反应堆了。如果电视购物的推销员知道 了这一点,他们聒噪的宣传过程或许会变得有趣一些:“现在,你可以把来自百亿年前的辉煌佩戴在自己胸前!”或者“天呐!为了这串项链,一颗恒星都爆了 呀!”

    ■链接

      超新星发现史

      古代中国人将新星和超新星叫做“客星”。历史上最早的一次新星记录出现在春秋时期。最早的超新星记录大概要属《后汉书·天文志》中的记载了。这颗超新星在公元185年12月7日出现,到公元187年七八月间才消失,总共持续了大约一年半。

      最令人瞩目的超新星要属《宋会要辑稿》中记载的1054年出现在天关星附近的那一颗。后来,人们在这个位置上发现了蟹状星云。1921年,天文 学家推算它的年龄只有1000多年。人们很自然就会推想蟹状星云可能是1054年超新星爆发所射出的外部物质扩散形成的。谭有恒说:“我们老祖宗发现了蟹 状星云超新星,现在那个口还开着,放出宇宙线”。

      2008年,天文学家发现了278颗超新星。不过,其中大部分都要借助望远镜才能看到。用肉眼能够观察到的只有6颗。1987年2月23日,天 文学家在大麦哲伦星云中发现了一颗超新星,这是自1604年以来第一颗用肉眼能看到的超新星。如果参宿四爆发的话,我们也能用肉眼观察到它。除此之外,天 文学家们认为,位于船底座的海山二(150倍太阳质量,7500光年左右)、位于天蝎座的大火(15倍太阳质量,600光年)、位于室女座的角宿一 (260光年)等著名恒星都排列在这张超新星等待表上。

    战斗机和攻击机(一)

    F-35/JSF

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    JSF高级战术攻击机

    JSF是美国波音公司/洛克希德·马丁公司正在研制的新一代高级战术攻击机,是一种低成本、多用途攻击机,可以同时满足美国空军、海军和海军陆战队的需要,按计划该机将于下个世纪初与F-22构成高-低搭配,取代美国空军的F-16C和A-10、海军的F/A-18E/F以及海军陆战队的F/A-18和AV-8B等飞机。目前该机已正式定名为F-35,并已投入量产。

    1993年美国国防部提出为维持美国的军事优势,需要购置一种低成本的飞机以取代业已老化的攻击机,进而提出了“联合先进攻击技术”计划,后该计划与美国国防部高级计划研究局的“先进短距起飞垂直降落战斗机/通用低成本轻型战斗机”(ASTOVL/CALF)计划于1995年秋合并,重新命名为“联合攻击机”(JSF)计划。1994年12月完成概念探索研究,进入概念发展阶段,1996年11月16日,美国国会选定了波音公司和洛克希德马丁公司进行JSF的概念验证研究,而由麦克唐纳·道格拉斯/诺斯罗普/英国宇航公司提出的无立尾、蝶形机翼、正常式布局方案因风险大而遭淘汰。该计划要求兼顾隐身、高机动性、高生存性和低成本等特点,重点强调可购置性和通用性,在最大限度内降低研制费用、生产费用和使用费用,利用“飞机族”的概念,用同一机体、同一生产线生产三个型别的JSF飞机,即空军要求的CTOL常规起落型、海军的CV舰载型、以及海军陆战队和英国皇家海军的STOVL短距起飞垂直降落型。军方对该机提出的要求为最大飞行速度M1.5,机动性/敏捷性要优于F-16C和F/A-18C,作战半径1000~1300千米,可以携带多种武器,价格在2800~3500万美元之间。目前,该机正处概念验证阶段,为进一步降低成本,美国正在积极地寻求国际合作,英国已经参与了该项目,并投资了2亿美元,计划取代英国皇家海军的短距起落的“海鹞”飞机。按计划,JSF验证机将于1999~2000年试飞,2000~2001年进入工程制造和发展(EMD)阶段,工程样机于2005年试飞,2008年交付首架实用型飞机,至2010年形成初始作战能力。美国和英国计划购置2500~3000架JSF,加上其他国家,预计该机将生产5000~6000架。

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    JSF剖视图

    洛克希德·马丁公司的JSF方案(X-35 类似于F-22飞机的正常式倾斜双立尾布局方案,利用立式(轴)驱动风扇来实现短距起飞垂直降落,安装1台F119发动机的改型普拉特·惠特尼集团公司的SE611发动机。

    波音公司的JSF方案(X-32 无尾大三角翼身融合体、V形双立尾、腹部大进气道布局方案,采用直接力控制技术实现短距起飞垂直降落。

    动力装置 1台普拉特·惠特尼集团公司SE614发动机(F-22飞机所用的F119-PW-100发动机的改型)。

    尺寸数据 机长13.72米,翼展(空/舰型)10.97米,(STOVL型)9.14米,机翼面积54.80平方米。

    重量数据 空重10200~11100千克,内部燃油6804~7275千克,外挂载荷5896~7771千克。

    性能数据 最大飞行速度M1.4,作战半径1300~1575千米。

    武器 空军型安装1门20毫米“加特林”机炮,带2枚AIM-120C空空导弹和2颗JDAM1000联合直接攻击炸弹。

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    A-10“雷电”(Thunderbolt)

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    A-10“雷电

    A-10是美国费尔柴尔德飞机公司为美国空军研制的单座双发亚音速近距空中支援飞机,主要用于攻击坦克群和战场上的活动目标和重要火力点。1966年美国空军提出研制新型近距空中支援攻击机计划,1967年4月开始招标,1970年3月诺斯罗普公司和费尔柴尔德公司研制原型机,1973年5月10日首飞,生产型于1975年10月21日开始试飞。该机采用双垂尾正常式布局,中等厚度大弯度平直下单翼,具有很好的低空亚音速性能,全金属半硬壳式机身,腹部和座舱周围装有装甲,可以抗一般地面炮火袭击,具有结构简单、火力强、生存力高和反应灵活等特点。A-10从1975开始交付,到1984年全部停产,总共生产了713架,主要装备美国空军,1992年10月美国决定将50多架多余的A-10送给土耳其。海湾战争中,有120架A-10参战,取得了很好的成绩。

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    A-10四面图

    动力装置 2台通用电气公司的TF34-GE-100高流量比涡扇发动机,单台推力为40.94千牛。

    主要机载设备 AN/ALQ-69雷达告警接收机,AN/AVQ-29平视显示器,CPU-12导航计算机,AN/ASN-141惯性导航系统,AN/ARN-118塔康导航设备。AN/AWG-(ACS)武器控制系统,AN/ARN-108仪表着陆系统,AN/AAS-35激光搜索和跟踪系统吊舱,AN/ALQ-87及AN/ALQ-119电子对抗吊舱等。

    武器 机头前下方装1门30毫米GAU-8/A 7管速射机炮,射速为2100~4200发/分,可使用贫铀弹,备弹1350发。11个挂架,机身下3个,内翼段各1个,外翼段各3个。可挂各种对地攻击武器,典型挂弹方案为:28颗Mk80炸弹、20颗“石眼”Ⅱ集速炸弹、若干CBU-52/71/38/70子母弹箱、6枚“幼畜”空地导弹和2枚AIM-9E/J空空导弹、4个火箭发射架等。

    尺寸数据 机长16.26米,机高4.47米,翼展17.53米,机翼面积47.01平米。

    重量及载荷 出厂空重9771千克,作战空重11321千克,起飞重量(最大)22680千克,(正常)20032千克,机内载油重量4853千克,最大外挂载荷7250千克。

    性能数据 限制飞行速度834千米/小时,作战飞行速度(高度1500米,6枚Mk82炸弹)713千米/小时,巡航速度(高度1525米)623千米/小时,(海平面)555千米/小时,实用升限9144~11000米,转场航程4850千米,作战半径(近距支援)463千米,(侦察)750千米,(纵深攻击)1000千米,起飞距离610~1372米,着陆距离325~762米。

    AV-8B“鹞”(Harrier)

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    AV-8B“

    AV-8飞机是美国海军陆战队的垂直/短距起落攻击机,有两种差别较大的型别,AV-8A和AV-8B。A型是美国海军陆战队购买的英国“鹞”式Mk50垂直/短距起落攻击机的编号,主要用于近距空中支援和侦察,B型是A型的改进型,由美国麦克唐纳·道格拉斯公司与英国宇航公司联合研制,装备美海军陆战队的称为AV-8B“鹞”Ⅱ,装备英国空军的称为“鹞”GR.Mk5。由AV-8A改装的YAV-8B原型机于1978年11月9日首飞成功,第一架AV-8B原型机于1981年11月5日首飞,1987年6月AV-8B夜间型首飞,1989年交付部队。AV-8B的布局与AV-8A基本类似,但AV-8B采用了超临界翼型,加装了升力改进装置,重新设计了座舱和前机身,机翼、机身部件和尾翼采用碳纤维复合材料制造,发动机进气道进行了重新设计,加大了垂直起飞和短距起飞时的推力,提高了巡航飞行的效率,并且加装了前缘边条,改善了瞬时盘旋性能,增强了空战格斗能力。截止1997年美国麦克唐纳·道格拉斯公司和英国航宇公司共生产了428架“鹞”Ⅱ飞机,除美国和英国外,西班牙和意大利也订购了这种飞机。海湾战争期间,美国有150余架AV-8B参战,主要任务是攻击战场目标。

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    AV-8B三面图

    动力装置 1台罗尔斯·罗伊斯公司的飞马11-21(F404-RR-406)推力转向涡扇发动机,推力为95.86千牛。1985年底开始安装数字式发动机控制系统,以机械控制作为备份。

    主要机载设备 CP-1429/AYK-14(V)飞行任务计算机,CP-1471/A数字式大气计算机,AN/AYQ-13外挂管理系统,AN/ALQ-67(V)2前/后视雷达告警接收机,AN/AVQ-29平视显示器,AN/ASN-130A惯性导航系统,RT1159/ARN-118塔康导航设备,AN/ASB-19(V)2角速度轰炸系统等。

    武器 2门由通用电气公司的GAU-12/U改装的5管25毫米机炮,每门备弹300发。7个挂架,机身下1个,每侧机翼下3个,典型的武器外挂包括2枚或4枚AIM-9L“响尾蛇”、“魔术”或AGM-65“幼畜”导弹,16颗226.75千克的普通炸弹,12颗集束炸弹,10颗“宝石路”激光制导炸弹,10个火箭发射吊舱以及AN/ALQ-164电子干扰吊舱等。

    尺寸数据 翼展9.25米,机长14.12米,机高3.55米,机翼面积(不包括边条)21.37平米。

    重量及载荷 使用空重6336千克,最大起飞重量14061千克,最大燃油重量(内部)3347千克,(带副油箱)7180千克,最大外挂重量4173千克。

    性能数据 最大平飞速度(海平面)M0.88,(高空)M0.98~M1.00,转场航程(无空中加油,带3个1135升副油箱)3641千米,短距起飞滑跑距离(最大起飞重量,国际标准大气)435米,(32℃)518米,作战半径(366米短距起飞,12颗Mk82炸弹,1小时空中巡逻)167千米,续航时间(距基地185千米,空中巡逻)3小时,限制过载+8.0/-3.0g.

    F-117“夜鹰”(Night Hawk)

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    F-117“夜鹰隐身战斗/攻击机

    F-117是美国洛克希德·马丁公司研制的单座亚音速隐身战斗/攻击机,具有很好的雷达、红外和目视隐身能力,主要用于携带激光制导炸弹对目标实施精确攻击。该机前身是按1975年美国国防高级研究计划局提出的轻型隐身战斗机计划而研制的“海弗蓝”(Have Blue)技术验证机,1977年12月“海弗蓝”首飞。1978年美国空军制订了“大趋势”计划,开始研制实用型的F-117A,1981年6月18日预生产型首飞,1982年8月23日开始交付美国空军使用。该机采用了独特的多面体外形设计,机翼和蝶形尾翼均采用菱形剖面,机身为两端尖削的飞行角锥体,机身框架上覆盖有平板型蒙皮光滑融合过渡,发动机进气道和机身的顶部边缘与机翼前缘平行,尾喷口边缘与机翼后缘平行,整个飞机外形都是由很多折面组成,并涂有吸波材料,使得雷达反射波集中在水平面的几个波束内,从而达到隐身目的。同时该机还采用了一些降低红外辐射和飞机噪声的措施。该机的研制、生产和使用曾一度处于严格保密之下,曾被外界猜测为F-19,直到1988年11月10日,美国军方才开始向外界公布该机的存在,该机共生产了59架,已于1990年交付完毕。1989年12月21日,F-117A参加了美国对巴拿马的军事行动,这是该机首次参加实战。海湾战争中,42架F-117A出动了1300架次,轰炸了战略目标清单中40%的目标,无一损失,表现出色,深受美国空军的赞赏。

    动力装置 2台通用电气公司的F404-GE-F1D2无加力式涡轮风扇发动机,单台推力48千牛。

    主要机载设备 得克萨斯仪表公司的可收放的下视红外传感器和激光指示器以及双视场的前视红外传感器,IBM公司的AP-102任务计算机、GEC-马可尼公司的飞行控制计算机/导航接口和自动驾驶计算机系统,霍尼韦尔公司的SPN-GEANS惯性导航系统(自1991年已被H-423/E环形激光陀螺仪取代)和雷达高度表,扩展的数据传输系统和高度/方向参考系统,以及GPS和数字式活动地图等。

    武器 所有的武器都挂在内置的武器舱内,可以携带美国空军战术战斗机的全部武器,基本配置是,2颗908千克重的炸弹:BLU-109B低空激光制导炸弹或GBU-10/GBU-27激光制导炸弹,还可装载AGM-65“幼畜”空地导弹和AGM-88反辐射导弹,也可以携带AIM-9“响尾蛇”空空导弹。

    尺寸数据 机长20.08米,机高3.78米,翼展13.20米,机翼面积84.80平米,展弦比2.05。

    重量及载荷 空重13381千克,内部武器载荷2268千克,最大起飞重量23814千克。

    性能数据 最大平飞速度1040千米/小时,最大正常使用速度M0.9,作战半径(无空中加油,带2268千克武器)1056千米,限制过载+6.0g。

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    F-22“猛禽”(Raptor)

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    F-22“猛禽

    F-22是美国洛克希德·马丁公司研制的先进战术战斗机,是美国空军下个世纪初的主力机种。80年代初,美国空军提出了先进战斗机(ATF)计划,用以在下个世纪初取代现役的F-15战斗机,1985年9月开始招标,1986年10月31日宣布洛克希德公司YF-22和诺斯罗普公司的YF-23作为候选方案,YF-23于1990年6月首飞,YF-22于同年9月首飞,1991年4月23日美空军选中安装普拉特·惠特尼集团公司YF119发动机的YF-22A进行全尺寸发展,生产型编号为F-22。ATF计划要求飞机具有低可探测性、高机动性和敏捷性、能以军用推力进行超音速巡航、超视距作战能力,以及在作战过程中先敌发现、先敌开火、先敌摧毁的能力。F-22是继F-117和B-2飞机后的第三代隐身飞机,它主要得益于F-117的设计,采用正常式外倾双垂尾布局,成功地将隐身外形设计技术、低超音速波阻技术、大迎角气动力技术和非定常前体涡控技术等融合在一起,在隐身性能和机动性能之间取得了很好的折中。F-22采用了推重比为10一级的发动机,机身结构大量采用先进的复合材料,以及按“宝石柱”思想设计的航空电子系统,使其获得了前所未有的优良性能,成为第四代战斗机的典型代表。该机于1991年8月进入工程制造和发展(EMD)阶段,首架EMD飞机已于1997年4月9日出厂,同年9月7日首飞。美国空军共订购了442架F-22飞机,预计首批生产型飞机于1999年开始生产,并于2004年11月形成初始作战能力。飞机单价为7170万美元(不计研制费)。

    动力装置 2台普拉特·惠特尼集团公司的F119-PW-100先进技术加力式涡扇发动机,单台静推力97.9千牛,加力推力155.7千牛。带有全权数字式控制系统。二元收敛扩散喷口可以提供绕俯仰轴±20°的矢量推力控制。

    主要机载设备 威斯汀豪斯/德克萨斯仪表公司的AN/APG-77A电子扫描相控阵雷达,具有下视/下射能力,具有良好的空对空和空对地作战能力。休斯公司的通用集成处理器、洛克希德·马丁公司的雷达告警接受机、TRW公司的通信/导航/识别(CNI)系统、以及通用电气/洛克希德·马丁公司的电子-光学传感器系统(EOSS)、桑德斯/通用电气公司的AN/ALR-94电子战子系统等。

    武器 内置1门20毫米M61-A2机炮,备弹480发,炮口有铰接口盖。3个内置弹舱,两个侧武器舱可各挂1枚AIM-9近距空空导弹,主武器舱可带4枚AIM-120A或6枚AIM-120C先进中距空空导弹或2枚AIM-120C和2颗GBU-32JDAM1000联合直接攻击炸弹。另外机翼下还有4个可承载2268千克的外部挂架。

    尺寸数据 机长18.92米,机高5.00米,翼展13.52米,机翼面积78.00平米,展弦比2.40。

    重量及载荷 空重(YF-22)13608千克,(F-22目标)14365千克,最大起飞重量27216千克。

    性能数据 (YF-22,试飞值)最大平飞速度(超音速巡航)M1.58,(开加力,高度9150米)M1.7,升限15240米,限制过载+7.9g。(F-22A设计目标值)海平面最大平飞速度1482千米/小时,限制过载+9.0g。

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    F/A-18E/F“超黄蜂”(Super Hornet)

    F/A-18E/F是美国麦克唐纳·道格拉斯公司在F/A-18C/D飞机基础上发展的舰载战斗/攻击机,E型为单座型,F为双座型。1991年美国国防部取消了隐身舰载攻击机A-12计划,为满足海军替换60年代A-6的迫切需要,以及填补下一代攻击机A/F-X服役之前的空白,1992年美海军选中了麦克唐纳·道格拉斯公司的F/A-18E/F作为过渡机种。与F/A-18C/D相比,F/A-18E/F加长了机身和翼展,增加了机翼和水平尾翼的面积,增加了载油量和武器,加大了航程。该机所用材料与C/D型基本相同,但采用很多隐身技术。该机原型机于1995年11月29首飞,预计1998年开始生产型的总装,2001年投入使用。

    动力装置 2台通用电气公司的F414-GE-400涡扇发动机,单台加力推力可达97.9千牛。

    主要机载设备 机载电子设备90%以上与F/A-18C/D兼容,装备了休斯公司的AN/APG-73多功能数字式空对空和空对地雷达,升级了座舱显示设备等。

    武器 11个外挂点,可以携带美国海军的全部进攻和防御武器。

    尺寸数据 机长18.31米,机高4.88米,翼展(含翼尖导弹)13.62米,(折叠机翼)9.32米,机翼面积46.45平米,展弦比4.00。

    重量及载荷 空重(设计目标)13387千克,最大内部燃油6531千克,最大外部燃油4436千克,最大外挂载荷8051千克,起飞重量(攻击任务)29937千克。

    性能数据 最大平飞速度M1.8+,最大速度(中等推力)M1.0+,实用升限15240米,空中巡逻时间(带6枚中距导弹,3个1818升副油箱,距航空母舰278千米)2小时15分。

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    F/A-18“大黄蜂”(Hornet)

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    F/A-18“大黄蜂战斗/攻击机

    F/A-18是美国麦克唐纳·道格拉斯公司为美国海军研制的舰载单座双发超音速多用途战斗/攻击机,主要用于舰队防空,也可用于对面攻击。1974年美国海军提出研制低成本的轻型多任务战斗机的VFAX计划,1975年5月在YF-16和YF-17两个候选方案中,美海军选中YF-17飞机,在此基础上进行重新设计,由于要求该机既可用于空战又能进行对地攻击,因此编号为F/A-18。1978年11月18日第一架F/A-18A/B原型机首飞,1980年5月开始交付美海军。该机采用双发、双垂尾、带有边条的小后掠悬臂式中单翼正常式布局,机身为半硬壳结构,主要采用铝合金,部分结构采用石墨环氧树脂材料。该机具有可靠性和维护性好、生存力强、机动性能好等特点,尤其是具有很好的大迎角飞行特性。该机的型别主要有:A型,单座战斗/攻击型;B型,双座战斗/教练型;C/D型,A/B型的改进型等。截止1994年4月21日,共交付了各型F/A-18飞机1263架,该机除装备美海军和海军陆战队外,还出口到加拿大、澳大利亚、西班牙、瑞士和韩国等国家。海湾战争期间,有148架F/A-18参战,主要执行对地攻击任务,曾击落过伊拉克的米格-29战斗机。

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    F/A-18三面图

    动力装置 早期安装2台通用电气公司的F404-GE-400低涵道比涡扇发动机,单台加力推力71.2千牛。1992年后换装F404-GE-402增强性能发动机,加力推力为78.3千牛。

    主要机载设备 AN/APG-65多模态数字式雷达,可以远距搜索、边搜索边测距、边扫描边跟踪,同时跟踪10个目标。全天候自动着舰系统,多功能彩色座舱显示器,AN/ASN-130A惯性导航系统,AN/AYK-14数字式计算机,以及AN/ALQ-165机载自卫干扰系统等。

    武器 机头安装1门20毫米M61-A1六管机炮,备弹570发。全机有9个外挂点,两个翼尖挂架各挂一枚AIM-9L空空导弹,两个外翼挂架可挂AIM-7、AIM-120和AIM-9空空导弹及各种空对面武器,两个内翼挂架可挂副油箱或空对地武器,发动机短舱处可挂导弹或AN/AAS-38前视红外跟踪吊舱,机身下中线处可挂副油箱或武器等。

    尺寸数据 机长17.07米,机高4.66米,翼展11.43米,(含翼尖导弹)12.31米,机翼面积37.16平米,展弦比3.52。

    重量及载荷 空重10810千克,最大内部燃油4926千克,最大外部燃油3053千克,最大外挂载荷7031千克,最大起飞重量25401千克。

    性能数据 最大平飞速度M1.8+,最大速度(中等推力)M1.0+,实用升限15240米,转场航程(无空中加油)3706千米,作战半径(对地攻击)1065千米,(空战)740千米,起飞滑跑距离427米,着陆滑跑距离670~810米。限制过载+9.0g。

    F-16“战隼”(Fighting Falcon)

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    F-16“战隼轻型战斗机

    F-16是美国洛克希德·马丁公司(原通用动力公司)为美国空军研制的单发轻型多用途战斗机,主要用于空战,也可用于近距空中支援,是美国空军的主力机种。该机于1972年开始研制,原型机于1974年2月首飞,是美空军“轻型战斗机原型机计划”的候选机种,1975年1月中选,预生产型于1976年12月首飞,1978年开始装备美国空军。该机为半硬壳式结构,悬臂式中单翼,单垂尾正常式布局,进气道位于机身腹部。F-16采用了边条翼、空战襟翼、翼身融合体、高过载座舱、电传操纵系统、放宽静稳定度等先进技术,再加上性能先进的电子设备和武器,使之具有结构重量轻、外挂量大、机动性能好、对空对地作战能力强等特点,是具代表性的第三代战斗机。该机的主要型别有:A型,基本型;B型,由A型演化的双座教练型;C型,是A型的改进型;D型,由C型演化的双座教练型;R型,侦察型;XL型,超音速巡航型等。截止1997年1月,该机共接到3997架订货,其生产线要持续到2000年之后。该机除装备美国外,还出口到埃及、比利时、丹麦、挪威、巴基斯坦、以色列、新加坡、印度尼西亚以及中国台湾等国家和地区。海湾战争期间,有150多架F-16C/D参战,主要执行对地攻击任务。

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    F-16三面图

    动力装置 早期安装1台普拉特·惠特尼集团公司的F100-PW-100涡扇发动机,最大推力为72.5千牛,加力推力111.1千牛。1984年后装1台通用电气公司的F110-GE-100涡扇发动机,加力推力为122.8千牛。1991年后换装了最大推力为129千牛的F100-PW-229和F110-GE-129发动机。

    主要机载设备 AN/APG-68(V)脉冲多普勒距离和角度跟踪雷达,利顿公司的LN-39、LN-93或霍尼韦尔公司的H-523惯性导航系统,AN/ARN-108仪表着陆系统,GEC公司的广角平显,雷达告警接收机,GPS系统,外挂管理计算机,中央大气数据计算机,飞行控制计算机和MIL-STD-1553B数据总线等。

    武器 1门20毫米M61A1六管机炮,备弹511发。全机有9个外挂点,两个翼尖各1个,机身下1个,机翼下6个。外挂武器包括:AIM-9J/L/M/P“响尾蛇”、AIM-7F“麻雀”、“天空闪光”、“魔术”2和AIM-120空空导弹,AGM-65A/B/D/G“幼畜”空地导弹,“企鹅”、“鱼叉”反舰导弹,“哈姆”、“百舌鸟”反辐射导弹,以及各种制导炸弹、核弹和常规炸弹等。

    尺寸数据 机长15.03米,机高5.09米,翼展9.45米,(含翼尖导弹)10.00米,机翼面积27.87平米,展弦比3.20。

    重量及载荷 空重(安装F100-PW-220发动机)8273千克,(安装F110-GE-100发动机)8627千克,最大内部燃油3104千克,最大外部燃油3066千克,最大外挂载荷5443千克,典型作战重量10780千克,最大起飞重量19187千克。

    性能数据 最大平飞速度M2.0,实用升限17200米,最大爬升率330米/秒,转场航程(带副油箱)3890千米,作战半径(制空)370~1320千米,起飞滑跑距离396~530米,着陆滑跑距离670~810米。限制过载+9.0g。

    F-15E

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    F-15E超音速战斗轰炸机

    F-15E是美国麦克唐纳·道格拉斯公司在F-15的基础上改型设计的以对地攻击为主要任务的双座超音速战斗轰炸机,兼具对地攻击和空中优势能力,称为双重任务战斗机。1980年2月,麦克唐纳·道格拉斯公司自己投资,将1架F-15B改装成全天候对地攻击战斗机,即F-15E的前身,1982年美空军决定在F-15E与F-16E中选择一种飞机用以取代正在空军服役的F-111战斗轰炸机,对比试飞在1982年11月与1983年4月间进行,1984年2月美空军宣布F-15E中选。该机的研制于1984年4月24日全面展开,1986年12月11日首架生产型飞机开始试飞,1988年4月12日开始交付空军。该机在外形上与F-15D基本相同,重新设计了发动机舱以及部分结构,使航程增加了33%,武器挂架增加了1倍,除原挂架外,在每个保形油箱边还有6个挂架,采用了具有自动地形跟踪能力3余度的数字式电传操纵系统、先进的电子座舱显示系统以及各种先进的机载电子设备。美国空军共订购了209架F-15E飞机,最后一架已于1994年7月11日交付。除此之外,1992年9月11日美国政府还批准沙特阿拉伯购买72架F-15的要求,这批飞机为F-15E的改型,编号为F-15S。F-15E飞机参与了海湾战争,并取得了很好的战绩。

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    F-15E三面图

    动力装置 2台普拉特·惠特尼集团公司的F100-PW-229或F110-GE-129涡扇发动机,推力为129千牛,备有数字式电子控制系统。

    主要机载设备 休斯公司的新型高精度AN/APG-70脉冲多普勒雷达、IBM的CP1075C中央计算机、霍尼韦尔AN/ASK-6大气数据计算机、数字式地图、GPS接收机、环形激光陀螺惯性导航系统、夜间低空导航和红外瞄准吊舱(LANTIRN)等。

    武器 翼根右侧装1门 M61-A1 20毫米六管机炮,备弹512发。11个外部挂架,可以携带数枚AIM-9L“响尾蛇”近距、AIM-7F“麻雀”中距空空导弹、以及AIM-120先进中距空空导弹等空对空武器;对地攻击时可携带空地导弹、反雷达导弹、集束炸弹、核弹、各种制导和常规炸弹等,也可携带保形油箱和各种电子吊舱等,装有AN/AWG-27武器控制系统。

    尺寸数据 机长19.43米,机高5.63米,翼展13.05米,机翼面积56.50平米。

    重量及载荷 使用空重14515千克,最大武器载荷11113千克,最大起飞重量36741千克,最大零燃油重量28440千克,最大燃油重量(机内)5952千克,(外挂,2个保形油箱和3个副油箱)9661千克。

    性能数据 高空最大平飞速度M2.5,最大作战半径1270千米,最大航程4445千米。

    F-15“鹰”(Eagle)

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    F-15“制空战斗机

    F-15是美国麦克唐纳·道格拉斯公司研制的双发重型超音速制空战斗机,主要用于夺取战区制空权,同时兼具对地攻击能力,产美国空军的主力战机。1965年美空军开始考虑研制,用于取代F-4,1968年9月开始招标,1969年12月选定麦克唐纳·道格拉斯公司作为主承包商,并签订了20架原型机的合同。F-15的首架原型机于1972年7月开始试飞,1974年9月首架生产型飞机首飞,1974年11月开始交付部队。该机采用双垂尾正常式布局,切尖三角上单翼,全金属半硬壳机身,二元多波系可调进气道位于翼根下部机身两侧,双余度、高权限的增稳控制系统,外加一份机械备份。F-15的设计主要是突出空战格斗能力,具有推重比大、翼载小、机动性好等特点,为典型的第三代战斗机,该机装备有良好的机载电子设备,特别适于近距格斗和超视距导弹攻击,是目前世界上第一流的制空战斗机。该机的主要型别有:A型,第一种生产型单座战斗机;B型,由A型改型的双认教练机;C型,增加了载油量的A型改型;D型,由C型改型的双座教练机;E型,双重任务战斗机;S/MTD型短距起落先进技术验证机等。截止1997年麦克唐纳·道格拉斯公司共生产各型F-15飞机1358架,除美国外,日本、以色列和沙特阿拉伯等国家也装备了这种飞机。海湾战争期间,有120架F-15C参与作战,承担制空和护航任务,击落多架伊拉克飞机。

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    F-15三面图

    动力装置 早期安装2台普拉特·惠特尼集团公司F100-PW-100涡扇发动机,单台静推力65.2千牛,加力推力105.9千牛,1991年后换装推力为129千牛一级的F100-PW-229或F110-GE-129涡扇发动机。

    主要机载设备 休斯公司的AN/APG-70(C/D型)或AN/APG-63(A/B型)火控雷达,AN/ASN-108姿态/方向参考系统,AN/ALQ-119电子干扰吊舱,AN/ARN-118塔康系统,AN/ASN-109惯性导航系统,AN/AWG-20火控系统,AN/ASK-6大气数据计算机,CP-1075/AYK中央数据计算机等。

    武器 1门 M61-A1 20毫米六管机炮,备弹940发,外部可以同时挂4枚AIM-9L“响尾蛇”近距和AIM-7F“麻雀”中距空空导弹,或8枚AIM-120先进中距空空导弹,对地攻击时可携带各种炸弹、火箭弹等。

    尺寸数据 机长19.43米,机高5.63米,翼展13.05米,机翼面积56.50平米,展弦比3.01。

    重量及载荷 空机重量12973千克,最大起飞重量30845千克(制空战斗机20244千克),最大燃油重量(机内)6103千克,(外挂,2个保形油箱和3个副油箱)9818千克,最大外挂武器载荷10705千克。

    性能数据 最大平飞速度M2.5,进场速度232千米/小时,实用升限18300米,起飞滑跑距离(截击)274米,着陆滑跑距离(截击,不用减速伞)1067米,最大续航时间(无空中加油)5小时15分,(空中加油)15小时,转场航程(带保形油箱)5745千米,(不带保形油箱)4631千米,限制过载+9.0/-3.0g。

    战斗机和攻击机

    F-14“雄猫”(Tomcat)

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    F-14“雄猫变后掠翼战斗机

    F-14是美国诺斯罗普·格鲁门公司为美国海军研制的双座超音速舰载多用途重型战斗机,主要任务是护航、舰队防空以及遮断和近距空中支援,用于取代美海军的F-4战斗机。该机于1967年底开始研制,1970年12月21日原型机首飞,1972年5月交付使用。该机采用NASA在60年代后期提出的双发双垂尾变后掠中单翼气动布局,机翼的后掠角可以在20°~68°范围内自动调节,具有很好的低速和高速性能,全金属半硬壳式机身,采用先进的结构形式,广泛采用钛合金,部分采用硼复合材料。在结构材料中,铝合金占39.4%,钛合金占24.4%,钢占17.4%,其余为复合材料,装有复杂的电子设备,单机价格昂贵。该机于1984年7月开始进行现代化改装,在F-14A的基础上换装了F110-GE-400发动机,改装数字式航空电子设备和新型雷达,使飞行性能有很大的改善。该机有F-14A(第一种生产型)、F-14B(换装了发动机的F-14A改型)、F-14D(更新了发动机和电子设备的改型)以及RF-14A(侦察型)等多种改型,截止1991年底,格鲁门公司已向美国海军交付了618架各型的F-14,并且还为伊朗生产了80架F-14A。

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    F-14三面图

    动力装置 早期安装2台普拉特·惠特尼集团公司TF30-P-412涡扇发动机,单台加力推力93千牛,自1986年起采用通用电气公司的F110-GE-400涡轮风扇发动机,单台加力推力124.5千牛。

    主要机载设备 休斯公司的AN/AWG-9脉冲多普勒雷达,可截获120~315千米内的空中目标,可以同时跟踪24个目标和攻击其中的6个目标。AN/AWG-15火控系统,AN/ASW-27B数据传输系统,CP-1050/A中央大气数据计算机等先进的现代电子设备。F-14D上,大约60%的模拟式设备换成了数字式的,并安装了新型的AN/APG-71雷达,具有单脉冲角度跟踪、数字式扫描控制、目标识别和空战效果评价能力。

    武器 1门M61A1“火神”20毫米六管机炮,备弹675发。外部挂架可以挂4枚AIM-7E/F“麻雀”导弹加4枚AIM-9G/H“响尾蛇”空空导弹,或者同时挂6枚AIM-54A“不死鸟”远距空空导弹加2枚“响尾蛇”导弹,除此之外还可以携带AIM-120先进中距空空导弹、AGM-88高速反辐射导弹、Mk82炸弹以及其他武器。

    尺寸数据 机长19.10米,机高4.88米,翼展(后掠角20°,68°,75°)19.54米,11.65米,10.15米,机翼面积52.46平米,展弦比7.28。

    重量及载荷 空机重量18191千克,无外挂起飞重量26632千克,最大起飞重量33724千克,设计着陆重量23510千克,可用燃油重量(机内)7348千克,(副油箱)1638千克,最大外挂武器载荷6577千克。

    性能数据 最大平飞速度(高度12200米)M2.34,(海平面)M1.2,巡航速度741~1019千米/小时,最大爬升率大于152米/秒,实用升限大于15240米,最小起飞距离427米,最小着舰距离884米,最大航程(带副油箱)约3220千米。

    “鹰”(Hawk)200

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    ”200喷气式战斗机

    “鹰”200是英国宇航公司(BAe)在“鹰”100教练机的基础上研制的单座多功能喷气式战斗机。该机可执行防空、近距空中支援、战场遮断、远距侦察和反舰等任务。“鹰”200百分之八十的机体与“鹰”100相同,只是尾鳍更高,前缘更加下垂,以增强飞机的机动性。速度低于649千米/小时,飞行员可手工选择作战襟翼。它的机载设备基本上与“鹰”100相同,但是要换装一些小型化、低成本的电子设备和智能武器。1984年6月20日,BAe公司开始研制“鹰”200验证机,1986年5月19日首飞,但是由于在试飞中过载太大,引起飞行员失去知觉,该机在1986年7月2日的事故中坠毁。随后的试飞工作由第一架生产型“鹰”200替代,这架飞机1987年4月24日首飞。第三架验证机配备了全套的系统和航空电子设备,1992年2月13日首飞。目前,印度尼西亚、阿曼等国已经签订了“鹰”200的购买合同。其中印度尼西亚还同英国签订了联合生产“鹰”100/200飞机的合同,并计划购买总数达144架的“鹰”100/200。


    ”200三面图

    动力装置 1台“阿杜尔”MK871不加力涡扇发动机,推力为26.0千牛。机上备有12千伏安辅助动力单元,供发动机点火、地面滑跑和紧急情况下使用。空中加油管位于风挡前右侧,能拆卸,供选装。

    主要机载设备 机上采用MIL-STD-1553B数据总线,装备诺斯罗普·格鲁门公司的AN/APG-66H多模态雷达,科瑟公司的4720敌我识别器,柯林斯公司的AN/ARC-182U/VFH电台、AN/ARN-153塔康、AN/ARN-147VOR/ILS,GEC-马可尼公司的127毫米×127毫米多功能显示器,雷达告警接收机等。

    武器 没有内置武器,翼下有4个挂点,翼尖有2个挂点,最大外挂3493千克,最大武器载荷3000千克。其武器挂点在携带500千克载荷时可以承受8g的机动。执行防空任务时,可携带4枚“响尾蛇”导弹和2个591升副油箱,在距离基地185千米处可巡逻2小时;执行近距支援任务时,可携带4枚454千克精确制导炸弹、机炮和“响尾蛇”导弹,沿着低-低-低的飞行剖面时的作战半径为213千米。此外,还可携带多种导弹、炸弹、火箭弹、诱饵/箔条弹,也可以挂侦察吊舱。

    尺寸数据 翼展9.39米,机长11.34米,机高4.13米,主轮距3.56米。其余尺寸与“鹰”100相同。

    重量及载荷 空机重量4450千克,内部最大可用燃油重量1360千克,外部最大可用燃油932千克,最大起飞重量9100千克,最大翼载5.34千牛/平米,最大功率载荷350千克/千牛。

    性能数据(不带外挂和任务装备) 最大马赫数M1.2,海平面最大速度1000千米/小时,经济巡航速度(高度12500米)796千米/小时,失速速度177千米/小时(放襟翼),海平面最大爬升率58.5米/秒,实用升限13715米,起飞滑跑距离630米,着陆滑跑距离598米,转场航程(带2个副油箱)2528千米,限制过载+8.0/-4.0g。

    “海鹞”(Sea Harrier)

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    海鹞垂直起落战斗/攻击机

    “海鹞”是英国宇航公司(原霍克公司)研制的短距/垂直起落战斗/侦察/攻击机,该机是由“鹞”GR.Mk3改型而来,主要用于海上巡逻、舰队防空、攻击海上目标、侦察和反潜等。该机于1975年5月15日开始发展,首架FRS.Mk1原型机1978年8月20日首飞,1979年6月18日开始交付英国皇家海军,1985年1月开始中期改装,改型后称FRS.Mk2,后来又重新命名为“海鹞”F/A.Mk2。该机按亚音速设计,采用正常式布局,带下反的后掠机翼,由隔框、桁条组成的普通半硬壳式机身,主要材料为铝合金,部分结构采用钛合金。两对可以旋转的喷口分置于机身两侧,相对飞机的中心保持对称,用以实现飞机的垂直/短距起落。该机曾参加1982年的英阿福克兰群岛(马尔维纳斯群岛)之战,28架“海鹞”共出动2336架次,击毁对方22架飞机,己方无一损失。截止1995年,该机共生产了98架,除装备英国皇家海军外,还出口到印度用于印度海军。

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    海鹞三面图

    动力装置 1台罗尔斯·罗伊斯公司“飞马”Mk104或Mk106推力转向涡扇发动机,推力为95.6千牛,4个旋转喷管可以由98.5°方向转到完全向后。

    主要机载设备 GEC-马可尼公司的“蓝狐”多功能雷达、自校准姿态和航向参考平台以及数据导航计算机,台卡72多普勒雷达,史密斯公司的平视显示器,MkⅩⅡ敌我识别器,雷达高度表,AD2770型塔康系统,雷达告警接收机等。

    武器 无内置武器,战斗载荷主要有机身下的3个挂架和机翼的4个挂架携带。外挂武器主要包括AIM-120先进中距空空导弹、AIM-9近距空空导弹或“魔术”导弹、BAe ALARM反辐射导弹、“海鹰”或“鱼叉”空舰导弹,各种炸弹、火箭、武器吊舱以及其他外挂设备。

    尺寸数据 机长(FRS.Mk1)14.50米,(F/A.Mk2)14.17米,机高3.71米,翼展(正常)7.70米,(转场)9.04米,机翼面积18.68平米。

    重量及载荷 使用空重6374千克,内载燃油2295千克,最大外挂燃油2404千克,最大起飞重量11880千克,最大武器载荷(短距起飞)3630千克,(垂直起飞)2270千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M1.25,(低空)1185千米/小时。典型巡航速度(高空,带1小时以上的燃油)M0.8,(低空)650~833千米/小时,起飞滑跑距离(最大起飞重量,短距起飞)305米,作战半径(高空截击,3分钟空战,保留垂直着陆用油)750千米,(对地攻击)463千米。限制过载+7.8/-4.2g。

    雅克-141(Yak-141)

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    雅克-141垂直起落战斗/攻击机

    雅克-141是俄罗斯雅克夫列夫实验设计局开放型联合股份公司研制的舰载超音速垂直/短距起落飞机,主要用于中小型航空母舰执行舰队护航任务,也可用于近距空中支援、近距格斗和攻击地面或海面目标。该机于1975年开始设计,1989年开始飞行试验工作,原计划于1995年完成全部研制工作,但1991年一架原型机在试飞时坠毁,该计划中止,此时已试飞200多小时。该机沿用雅克-38的组合式动力方案,以大推力、高推重比发动机保证超音速性能,用升力发动机保证其垂直起降性能,大量采用现有技术,性能水平和作战效能较雅克-38有很大提高。该机采用中等后掠机翼双垂尾正常式布局,翼根处带有前缘边条,机翼可折叠,广泛使用铝锂合金和复合材料,复合材料结构占全机重量的26%,机上装有三余度全权数字式电传操纵系统和完备的机载电子设备,可挂装各种新型空战和对地攻击武器,具有超视距空战和火力圈外发射武器的能力。该机曾打破多项垂直/短距起降飞机的世界记录,但其起降操纵性还不够灵活。

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    雅克-141三面图

    动力装置 机身后部装1台图曼斯基设计局的R-79推力矢量升力/巡航涡扇发动机,最大静推力为88.2千牛,加力推力约152千牛,圆形可转向喷口位于靠近飞机中心处的两个尾撑之间。座舱后部机身串列安装2台图曼斯基设计局的RD-41升力发动机,单台推力为41.68千牛。飞机上装有发动机数字式电子调节系统。

    主要机载设备 装有先进的机载设备,一部与米格-29所载雷达性能类似的多功能脉冲多普勒雷达,火控系统与其他各类武器系统兼容。

    武器 1门30毫米机炮,机翼下有4个挂架,最大载弹量2600千克,可挂载AA-10中距和AA-11、AA-8近距空空导弹等。

    尺寸数据 机长18.30米,机高5.00米,翼展10.10米,(折叠状态)5.90米。

    重量及载荷 最大起飞重量(短距起飞)19500千克,(垂直起飞)13675千克,最大外挂载荷2600千克。

    性能数据 最大平飞速度M1.7,实用升限15000米,垂直起飞航程(内部燃油)1400千米,短距起飞航程(带外挂油箱)2100千米。

    雅克-38(Yak-38)

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    雅克-38垂直起落舰载战斗机

    雅克-38是俄罗斯雅克夫列实验设计局为前苏联海军研制的舰载垂直起落战斗机,主要用于对地面和海面目标实施低空攻击和侦察,并具有一定的舰队防空能力。北约组织称其为“铁匠”。该机为前苏联的首架短距/垂直起落飞机,其研制最早可以追溯到60年代中后期,原型机于1971年之前开始试飞,1976年7月前苏联的第一艘航空母舰“基辅”号首次进入地中海时,该机首次公开露面,并在舰上进行了垂直起落。该机采用小展弦比后掠中单翼常规式布局,机翼可折叠,便于舰上停放,在翼尖处有喷气操纵喷管和开缝,机身为常规半硬壳轻合金结构。该机是专门为在“基辅”级航空母舰上使用而设计的,采用升力发动机与旋转喷口发动机相结合的组合方案,升力发动机除用于垂直升降外,也可用于调节俯仰运动和配平。该机于1991年停产,主要有“铁匠”A基本的单座型战斗机和“铁匠”B双座教练型。目前,大约有86架雅克-38装备俄罗斯和乌克兰海军,与卡-25直升机一起配置在“基辅”号、“明斯克”号、“新罗西斯克”号和“巴库”号航空母舰/巡洋舰上使用。

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    雅克-38三面图

    动力装置 主推进装置为留里卡设计局的AL-21无加力式涡轮喷气发动机,最大推力约为80千牛,装在机身中部,燃气通过机翼后侧的一对可转向喷管喷出。两台科列索夫升力发动机纵列安装在紧挨座舱后的机身中,燃气向下喷射,每台推力为35千牛。

    主要机载设备 测距雷达,“魔舱”敌我识别器,全自动控制系统用于保证发动机的工作状态、空气动力操纵面、增稳和导引系统以及喷气操纵管的同步工作。

    武器 无内置式武器。每侧机翼固定段下面有两个挂架,共可挂2000千克的武器,包括机炮吊舱、火箭发射架、重500千克的炸弹、“黑牛”短距空地导弹、破甲反舰导弹、“蚜虫”空空导弹等。

    尺寸数据 机长(A型)15.50米,(B型)17.68米,机高4.37米,翼展7.32米,(折叠时)4.88米,机翼面积18.50平米。

    重量及载荷 基本空重6800千克,最大起飞重量11700千克,正常起飞重量(A型)7485千克,(B型)8390千克,内载燃油2720千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M0.95,(海平面)M0.8,巡航速度(高度6100米)958千米/小时。最大爬升率(海平面)75米/秒,实用升限12000米,作战半径(低-低-低,带1000千克武器)240千米,(高空侦察,带侦察吊舱和两个副油箱)556千米。

    苏-39(Su-39)

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    -39全天候攻击机

    苏-39是俄罗斯“苏霍伊实验设计局”开放型联合股份公司在苏-25飞机的基础上发展的全天候攻击机,可用于攻击坦克、桥梁或水泥掩体等地面目标。该机保留了苏-25飞机的所有优点,并汲取了苏-25飞机在阿富汗作战的经验,增强了夜间及恶劣气候条件下作战的生存能力,加强了中机身,采用钛合金焊接防弹座舱、防爆燃油箱,重要部件进行了防弹处理,换装了更先进的电子设备,改进了发动机性能,使飞机的红外辐射特性降低了1/3,航程加大了30%。该机苏-25TM的预生产飞机,1995年进行了更新,被“苏霍伊”命名为苏-39,目前该机还未接到俄罗斯空军的订货。

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    -39三面图

    动力装置 2台改进的R-195涡轮喷气发动机。

    主要机载设备 ShO-13多普勒雷达,带有塔康和ILS的无线电导航系统,惯性导航系统,无线电高度及GPS等。

    武器 1门30毫米双管NNPU-8M机炮,备弹200发。10个挂架,可以挂装各种导弹、火箭及激光制导炸弹等。

    尺寸数据 机长15.35米,机高5.20米,翼展14.52米,机翼面积30.10平米。

    重量及载荷 最大战斗重量5000千克,最大起飞重量20500千克,最大着陆重量13200千克,最大内部燃油3840千克,最大外部燃油3070千克。

    性能数据 限制速度M0.82,最大巡航速度(200米高度)700千米/小时,经济巡航速度650千米/小时。海平面最大爬升率58米/秒,实用升限10000米。起飞滑跑距离650米,着陆滑跑距离700米。转场航程2250千米,限制过载+6.5g。

    苏-37(Su-37)

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    -37超机动性战斗机

    苏-37是俄罗斯苏霍伊实验设计局开放型联合股份公司研制的多用途全天候超机动性战斗机,苏-37是在苏-27基础上为俄罗斯空军研制一系列第四代战斗机和第五代多功能战斗机计划实施过程中的重要一步。苏-37采用“不稳定三翼面”气动布局和推力矢量控制技术,实现了发动机推力矢量控制系统与飞机电传操纵控制系统的一体化,使其获得了前所未有的优异的气动性能,因此使苏-37在“零”速度和大攻角下同样也可以具有高机动性,超敏捷性使其可以在任何位置锁定和攻击目标。该机采用了集成式远程电子控制系统以及现代化的数字式武器控制系统,可以携带14枚空空导弹或8000千克的武器,多功能前视相控阵雷达可以同时跟踪15个目标,4个广角液晶显示器用于显示战术和飞行导航数据。苏-37原型机于1996年4月2日首飞,在1996年范堡罗航展上首次公开露面,它所完成的“尾冲”、“钟”等机动动作都属首创,使其成为众多先进军机中的“明星”,目前该机仍处于发展中,预计该机的最终发展型要到2015~2020年投入使用。

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    -37三面图

    动力装置 2台留里卡设计局带推力矢量控制(TVC)的实验型AL-31FU加力式涡扇发动机,该发动机设计目标是静推力83.3千牛,加力推力142.1千牛。

    主要机载设备 全天候/全高度数字式多功能远距前视N011雷达,具有相控阵天线,可以同时跟踪15个目标。N012后视雷达,光电监视和瞄准系统,激光测距器,雷达和导弹发射告警接收机、箔条/电子干扰诱饵投放器,液晶电子显示设备,头盔显示器。

    武器 12个外挂点,最多可以携带14枚空空导弹,空战时可带R-73E短距红外制导空空导弹和RVV-AE主动雷达制导空空导弹,对面攻击时可带各种红外和雷达制导导弹,包括X-29T/L,X-59M,X-31P/A等,也可携带KAB-500和KAB-1500带激光或电视制导系统的高精度炸弹。

    尺寸数据 机长22.18米,机高6.43米,翼展14.70米,机翼面积62.00平米,展弦比3.50。

    重量及载荷 正常起飞重量25670千克,最大起飞重量34000千克,战斗载荷(正常)1400千克,(最大)8000千克。

    性能数据 最大平飞速度(海平面)1400千米/小时,(高空)2500千米/小时,爬升率230米/秒,实用升限18800米,最小飞行高度30米,航程(空中加油1次)6500千米,限制过载+9.0g。

    苏-35(Su-35)

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    -35全天候战斗/攻击机

    苏-35是俄罗斯“苏霍伊实验设计局”开放型联合股份公司在苏-27基础上发展的单座全天候战斗/攻击机,主要用于制空和对地攻击。该机为苏-27的高级发展型,改进了机体、发动机、机载设备和武器系统,可以根据攻击目标的不同,完全自动地进行飞行模式和武器的控制,电传操纵系统由模拟式换成数字式,增加了前翼、采用三翼面气动布局,重新设计了前机身,加大了雷达天线,增大了尾锥以安放后视雷达,在其生产型上还将采用“三元”推力矢量喷管,但该机仍然没有考虑隐身问题。苏-35原型机于1988年6月28日首飞,1993年早期完成最终测试,1994年9月完成11架原型机和预生产型飞机的生产,预计90年代末期开始装备部队。

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    -35三面图

    动力装置 2台留里卡设计局的AL-35F涡扇发动机,单台加力推力可达137.3千牛。

    主要机载设备 多功能低空地形跟踪雷达,搜索距离可达200千米,可以同时跟踪10个目标,并可对其中的4个目标进行攻击。热成像机载激光指示器、红外搜索/跟踪传感器、雷达告警接收机。翼尖有电子干扰吊舱等。

    武器 1门30毫米GSh-30机炮,备弹150发。14个挂架,可以挂装各种导弹、炸弹和火箭等,包括R-27、R-40、R-60、R-73A和R-77空空导弹,Kh-25ML、Kh-25MP、Kh-29T、Kh-31和Kh-59空面导弹等。

    尺寸数据 机长22.20米,机高6.36米,翼展(含ECM吊舱)15.00米。

    重量及载荷 空重18400千克,最大武器外挂载荷8000千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M2.35/2500千米/小时,(海平面)M1.14/1400千米/小时。实用升限18000米。航程(内部满油)4000千米,(带空中加油)6500千米。限制过载+10.0g。

    苏-32FN(Su-32FN)

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    -32FN

    苏-32FN是俄罗斯“苏霍伊设计局”开放型联合股份公司在苏-27基础上发展的远距岸基反潜攻击机,主要用于攻击敌方的潜艇及水面舰船。该机装有主动人工智能系统,可以在危急时刻为飞行员提供帮助,平稳飞行系统可以降低低空高速飞行时的紊流度,指定设备有“海蛇”反潜搜索雷达,72个不同类型的浮标,机载磁探测器以及激光测距仪等。该机为苏-27的预生产型,原定用于取代俄罗斯海军航空兵的苏-24飞机,1994年12月28日首飞,曾参加过1995年的巴黎航展,该项目于1997年被终止。

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    -32FN三面图

    武器 右侧翼根扩展处装1门30毫米GSh-301机炮,12个挂架,可以挂装精确寻的制导的空面和空空导弹以及KAB-500激光制导炸弹等。

    尺寸数据 机长25.20米,机高6.20米,翼展14.70米,机翼面积62.00平米。

    重量及载荷 最大武器外挂量8000千克,最大起飞重量45000千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M1.8,(海平面)M1.14。实用升限15000米。航程(海平面)1400千米,(高空)4000千米。

    苏-27(Su-27)

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    -27制空战斗机

    苏-27是俄罗斯“苏霍伊实验设计局”开放型联合股份公司研制的单座双发全天候空中优势重型战斗机,主要任务是国土防空、护航、海上巡逻等。该机于1969年开始研制,1977年5月20日首飞,1979年投入批生产,1985年进入部队服役。该机采用翼身融合体技术,悬臂式中单翼,翼根处有光滑弯曲前伸的边条翼,双垂尾正常式布局,楔型进气道位于翼身融合体的前下方,有很好的气动性能。全金属半硬壳式机身,机头略向下垂,大量采用铝合金和钛合金,传统三梁式机翼。4余度电传操纵系统,无机械备份,按静不稳定设计。该机主要是针对美国的F-16和F-15设计的,用以取代雅克-28P、苏-15和图-28P/128截击机,具有机动性能和敏捷性能好、续航时间长等特点,可以进行超视距作战。该机完成的“普加乔夫眼镜蛇”机动动作显示出了其优异的飞行性能和操纵性能,以及发动机的良好的加速性能,飞行性能要高于第三代战斗机,但其机载电子设备和座舱显示设备相对来讲要落后许多,且不具隐身性能。该机有多种改型,包括苏-27P单座陆基型、苏-27UB串列双座教练型、苏-27K舰载战斗/攻击型、苏-27KU并列双座战斗轰炸型、P-42(由苏-27专门改装的飞机,创造了31项官方世界记录)等。至1992年,独联体国家已装备了300多架苏-27飞机目前生产的飞机主要用于出口。

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    -27三面图

    动力装置 2台留里卡设计局的AL-31F涡轮风扇发动机,单台静推力77千牛,加力推力可达122.6千牛。带有数字式燃油调节系统。

    主要机载设备 相干脉冲多普勒雷达具有边跟踪边扫描和下视/下射能力,可同时攻击2个目标,有很强的抗干扰能力。综合火控系统将雷达、红外搜索/跟踪传感器、激光测距仪与头盔显示器协同起来并显示在广角平视显示器上。“警笛”3全向雷达告警系统,箔条/干扰条投放设备等。

    武器 机身右侧机翼边条上方装有1门30毫米GSh-301机炮,备弹150发。该机最多可以携带10枚空空导弹,包括R-27R短距半主动雷达制导空空导弹、R-27T短红外空空导弹、R-27ER长距半主动雷达制导和R-27ET红外空空导弹、以及R-73A和R-60、R-33近距红外空空导弹等。对地攻击时可带机炮吊舱、各种炸弹、火箭发射巢等。

    尺寸数据 机长(不含空速管)21.93米,机高5.93米,翼展14.70米,机翼面积62.00平米。

    重量及载荷 空重16000千克,正常起飞重量22500千克,最大起飞重量30000千克,内载燃油9400千克,最大武器载荷6000千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M2.35,(海平面)M1.1,失速速度200千米/小时,滚转率270°/秒。起飞滑跑距离450~650米,着陆滑跑距离620~650米。实用升限18000米,作战半径1500千米。航程3680千米。限制过载(实用)+9.0g。

    战斗机和攻击机

    苏-25(Su-25)

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    -25近距空中支援攻击机

    苏-25是俄罗斯“苏霍伊实验设计局”开放型联合股份公司研制的单座双发亚音速攻击机,主要用于近距空中支援。该机于1968年开始研制,原型机1975年2月22日首飞,1978年投入批生产,1984年形成全面作战能力,与美国A-10攻击机相当。该机两侧进气正常布局,采用大展弦双梯形直机翼,三梁式结构,具有良好的亚音速性能和低空机动性能。全金属半硬壳式结构,机身短粗,全焊接座舱底部及四周装有24毫米的钛合金防弹装甲,操纵面由传动杆驱动而不是钢索,可抵抗一般地面炮火的攻击。苏-25能在靠近前线的简易机场起飞,载各种炸弹与米-24武装直升机协同,在战场上配合地面部队作战,攻击坦克、装甲车和重要火力点等。1982年前苏军曾在阿富汗使用过该机。该机具有多种改型,苏-25单座近距支援型,苏-25UB串列双座教练型,苏-25UT不带武器系统的苏-25UB型,苏-25UTG舰载型,苏-25T/TK反坦克的新改进型等。该机共生产600多架,1992年交付完毕。苏-25除装备俄罗斯等独联体国家外,保加利亚、伊拉克、匈牙利、前捷克和斯洛伐克以及朝鲜等国也都装备有该机的不同型别。

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    -25三面图

    动力装置 后机身侧下方两侧安装2台图曼斯基设计局的R-195无加力式涡轮喷气发动机,单台最大推力为44.18千牛。两台发动机间装有5毫米厚的装甲。

    主要机载设备 “警笛”3雷达告警系统,SRO-2敌我识别器,ASO-2V箔条/干扰条投放装置,激光测距仪和目标指示器,机头顶部装有用于拍摄对地攻击效果的录像设备等。

    武器 前机身左侧下方装1门30毫米双管AO-17A机炮,备弹250发,射速3000发/分。机翼下8个大型挂架可以携带4400千克的对地攻击武器,包括UB-32A、B-8M1火箭吊舱,240毫米S-24和300毫米S-25制导火箭,Kh-23、Kh-25和Kh-29空面导弹,各种集束炸弹,R-3S或R-60炸弹等。

    尺寸数据 机长15.35米,机高5.20米,翼展14.52米,机翼面积30.10平米。

    重量及载荷 空重9500千克,最大作战载荷5000千克,最大起飞重量14600~17600千克,最大着陆重量13300千克。

    性能数据 海平面最大平飞速度M0.8,最大攻击速度(打开阻力板)690千米/小时。实用升限(无外挂)10000米,(满载武器)5000米。起飞滑跑距离(正常)750米,(满载武器,简易跑道)1200米。着陆滑跑距离(正常)600米,(用减速伞)400米。实用升限7000米,航程(带4400千克武器和2个副油箱,海平面)750千米,(高空)1250千米。限制过载(带1500千克武器)+6.5g,(带4400千克武器)+5.2g。

    I-2000

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    I-2000轻型战斗机

    I-2000是俄罗斯米格和莫斯科飞机生产联合企业研制的与美国JSF相对应的新一代轻型战斗机,它与美国的联合攻击战斗机(JSF)非常相近,能执行空对空和空对面两种作战任务。

    I-2000是根据原米格-15和米格-21这样的轻型战斗机研制的,尺寸大约和米格-21相同,只是比米格-21短1.3米,宽4.5米,但明显比米格-29小。新机起飞重量预计约为12吨,最大起飞重量约为16吨。

    I-2000设计要求规定要降低雷达和红外可见性,提高机动性及短距起落能力。该机采用融合的机身/中段机翼、较厚的中段机翼。采用独特的气动构型和大功率矢量推力发动机,使飞机具有极好的灵活性。专门设计的起落架使飞机能以大迎角进场着陆,因此起落距离短。

    在俄罗斯内部唯一能与I-2000相竞争的计划是“苏霍伊实验设计局”开放型联合股份公司研制的S-54。S-54基本上是较小的单发苏-35,采用比I-2000更常规的外形布局。

    根据I-2000轻型战术战斗机(LFI)的研制计划,它将于2005年进入服役,用做俄罗斯空军的基本前线战斗机。该机还可能成为俄罗斯飞机工业的主要出口产品。

    战斗机和攻击机(二)


    米格-33(MiG-33)

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    米格-33战术战斗机

    米格-33是俄罗斯米格和莫斯科飞机联合生产企业在米格-29M的基础上发展起来的高级战术战斗机。该机重新设计了米格-29的机体,减轻了结构重量,放宽了静稳定度,采用了4余度的模拟式电传操纵系统,clip_image055换装了加大了推力的克里莫夫设计局的RD-33K涡扇发动机,推力为86.3千牛,重新设计了座舱,采用了先进的座舱显示设备,换装了新型的带有地形跟随和地面成像能力的机载转达以及远距红外搜索/跟踪装置等现代化的机载电子设备,其作战潜力可达米格-29的2.5倍。

    米格-33三面图

    重量及载荷 最大武器载荷5500千克,正常起飞重量16800千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M2.25,(海平面)1500千米/小时。最大爬升率330米/秒,最大稳定盘旋角速度(高度3000米)23度/秒,实用升限17000米。作战半径(带6枚导弹,3个副油箱)1200千米,(带3000千克炸弹,3个副油箱)1400千米。航程(无副油箱)2000千米,(带3个副油箱)3200千米。限制过载+9.0g。

    米格-33(MiG-33)

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    米格-33战术战斗机

    米格-33是俄罗斯米格和莫斯科飞机联合生产企业在米格-29M的基础上发展起来的高级战术战斗机。该机重新设计了米格-29的机体,减轻了结构重量,放宽了静稳定度,采用了4余度的模拟式电传操纵系统,换装了加大了推力的克里莫夫设计局的RD-33K涡扇发动机,推力为86.3千牛,重新设计了座舱,采用了先进的座舱显示设备,换装了新型的带有地形跟随和地面成像能力的机载转达以及远距红外搜索/跟踪装置等现代化的机载电子设备,其作战潜力可达米格-29的2.5倍。

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    米格-33三面图

    重量及载荷 最大武器载荷5500千克,正常起飞重量16800千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M2.25,(海平面)1500千米/小时。最大爬升率330米/秒,最大稳定盘旋角速度(高度3000米)23度/秒,实用升限17000米。作战半径(带6枚导弹,3个副油箱)1200千米,(带3000千克炸弹,3个副油箱)1400千米。航程(无副油箱)2000千米,(带3个副油箱)3200千米。限制过载+9.0g。

    米格-31(Mig-31)“捕狐犬”

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    米格-31全天候截击机

    米格-31是俄罗斯米格和莫斯科飞机联合生产企业在米格-25MP型飞机基础上研制的双座双发全天候截击机,用于取代前苏联空军的米格-23和苏-15。该机原型机于1975年9月16日首飞,1979年投入批生产,1982年形成作战能力。该机采用二元进气道两侧进气、悬臂式后掠上单翼、又垂尾正常式布局,全金属机身,整机的50%采用合金钢,16%是钛合金,33%的轻质合金,其余为复合材料。该机航程远,速度快,具有卓越的高超音速飞行性能,但机动性能不如第三代战斗机。1984年开始发展的米格-31M改进型,于1992年2月开始公开展示,除升力面作了些小改动外,该机改进了发动机和其他子系统,采用了数字式飞行控制、多功能CRT座舱显示、新型雷达及其他探测装置,增加了外挂点,作战能力有较大提高。至1991年该机已生产200多架,主要装备独联体国家。

    clip_image058米格-31三面图

    动力装置 2台彼尔姆发动机设计局的P-30F6涡扇发动机,单台静推力93.1千牛,加力推力151.9千牛。

    武器 前机身右侧下部整流罩内装1门23毫米GSh-23-6六管机炮,备弹230发。8个外部挂架,机身下4个,可挂4枚R-33远距半主动雷达制导空空导弹,机翼下两个内侧挂架,可以挂2枚R-40T中距红外导弹,机翼下两个外侧挂架可成对挂装四枚R-60红外空空导弹。

    主要机载设备 机头装有NIIP N007 S-800电子扫描相控阵火控雷达,搜索雷达可达200千米,可同时跟踪10个目标并对其中的4个目标进行攻击,中远距导航系统,雷达告警接收机,APD-578数据链路系统,红外搜索/跟踪传感器等。

    尺寸数据 机长22.688米,机高6.150米,翼展13.464米,机翼面积61.600平米。

    重量及载荷 空重21800千克,内载燃油16350千克,正常起飞重量41000千克,最大起飞重量46200千克。

    性能数据 高空最大允许马赫数M2.83,最大平飞速度(高度17500米)3000千米/小时,(海平面)1500千米/小时,最大巡航速度(高空)M2.35,经济巡航速度M0.85。实用升限20600米,起飞滑跑距离(最大起飞重量)1200米,着陆滑跑距离800米,转场航程(带副油箱)3300千米。续航时间(无空中加油)3小时36分,(空中加油1次)6~7小时。限制过载(超音速)+5.0g。

    米格-29(MiG-29)

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    米格-29超音速战斗机

    米格-29是俄罗斯米格和莫斯科飞机联合生产企业研制的双发高机动性超音速战斗机,可执行截击、护航、对地攻击和侦察等多种任务,用于取代前苏军的米格-21、米格-23、苏-15和苏-17等战斗机。该机于70年代初期开始研制,原型机于1977年10月6日首飞,1982年投入批生产,1983年进入前苏联服役。该机采用全后掠下单翼,双垂尾正常式布局,带有较宽的机翼前缘边条,液压助力机械式操纵系统,全金属半硬壳式机身,复合材料结构占全机重量的7%,整机推重比大于1。该机是针对美国的F-16和F-18设计的,设计重点是强调飞机的高亚音速机动性、加速性和爬升性能,但不具隐身能力,为典型的第三代战斗机。该机具有多种改型,包括米格-29陆基单座双重任务型、米格-29UB战斗教练型、米格-29S、米格-29M等。至1996年中期,该机已生产1300多架,除装备独联体国家外,还出口到印度、伊拉克、伊朗、朝鲜和罗马尼亚等国家。

    clip_image060米格-29三面图

    动力装置 2台克里莫夫发动机设计局的RD-33涡扇发动机,单台静推力49.4千牛,加力推力81.4千牛。采用模拟电子系统与机械液压备份的组合控制系统,带有防喘保护装置和故障检测诊断系统。

    主要机载设备 RLS RP-29脉冲多普勒雷达,具有下视/下射能力。红外搜索/跟踪传感器,激光测距仪,惯性导航系统,SR-20敌我识别器,“警笛”3全向雷达告警系统,头盔瞄准具等。

    武器 机翼左内侧前缘装1门30毫米GSh-301机炮,备弹150发。每个机翼下各有3个挂点,可挂6枚R-60T或R-60MK红外空空导弹,或R-60TMK和两枚R-27R1中距雷达制导导弹,也可携带R-73A或R-73E红外空空导弹,以及各种炸弹和火箭。

    尺寸数据 机长(含空速管)17.32米,(不含空速管)16.28米,机高4.73米,翼展11.36米,机翼面积38.00平米。

    重量及载荷(A型:MiG-29,B型:MiG-29S) 使用空重(A型)10900千克,最大武器载荷(A型)3000千克,最大载油量(A型)4640千克,(B型)6670千克。正常起飞重量(A型)15240千克,(B型)15300千克,最大起飞重量(A型)18500千克,(B型)19700千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M2.3,(海平面)1500千米/小时。海平面最大爬升率330米/秒。转弯半径(A型,时速800千米/小时)350米,(A型,时速400千米/小时以上)225米。实用升限(A型)17000千米,(B型)18000米。起飞滑跑距离(加力)250米,(无加力,B型)600~700米。着陆滑跑距离600~700米。航程(A型)1500~2100千米,(B型)2900千米。限制过载(A型,M0.85以上)+7.0g,(A、B型,M0.85以下)+9.0g。

    米格-27(MiG-27)

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    米格-27战斗轰炸机

    米格-27是俄罗斯米格和莫斯科飞机联合生产企业在米格-23C基础上研制的变后掠翼战斗轰炸机。该机最初编号为米格-23B,后改称为米格-27,1969年完成设计,1970年8月20日首飞,1971年开始批生产。该机为两侧进气,变后掠上单翼,单垂尾正常布局,采用液压助力机械式操纵系统,座舱两侧装有防弹钢板,可以在粗糙的野战机场起降,可以执行对地攻击和空战两种任务,属第2代战斗机,目前已经停产,至80年代中后期时,该机共生产了1000多架,除装备前苏联空军外,还出口到叙利亚、伊拉克、安哥拉、利比亚、古巴、埃塞俄比亚等国家,该机曾在阿富汗作战时使用过。

    clip_image061米格-27三面图

    动力装置 1台P-29-300涡喷发动机,最大静推力81.40千牛,加力推力117.68千牛,后机身两侧可装起飞助推火箭。

    主要机载设备 地形跟踪雷达,激光测距器、多普勒导航雷达、无线电高度表、被动雷达接收机以及电子对抗设备等。

    武器 1门23毫米六管转膛机炮,9个外挂点,机身下5个,固定翼下2个,活动翼下2个,除了机身中线上挂架只挂副油箱外,其余挂架可以挂空地导弹、“环礁”空空导弹、火箭、炸弹、火箭发射巢等。

    尺寸数据 机长17.08米,机高5.99米,翼展14.00米,机翼面积34.16~37.27平米。

    重量及载荷 空重11908千克,正常起飞重量17960千克,最大起飞重量20560千克,内载燃油4560千克,最大载弹量4000千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M1.7,(低空)1350千米/小时。实用升限14000米,航程(机内燃油)1750千米,作战半径(带副油箱,2枚X-29空地导弹)540千米,起飞滑跑距离950米,着陆滑跑距离(用刹车,减速伞)900米,(用刹车,无减速伞)1300米。限制过载+7.5g。

    JAS39“鹰狮”(Gripen)

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    JAS39战斗机

    JAS39“鹰狮”是瑞典萨伯公司研制的单座全天候全高度战斗/攻击/侦察机,用以在90年代取代Saab-37“雷”式战斗机。该项目的定义和发展最早开始于1980年6月,1982年5月瑞典政府正式批准由萨伯-斯堪尼亚公司、沃尔伏航空发动机公司、埃利克森公司和合资工厂公司共同组成瑞典航空航天工业集团发展该项目。1982年6月30日签定了5架原型机和30架生产型的研制合同,首架原型机于1987年4月26日出厂,1988年12月9日首飞,由于飞行控制软件的问题,该机于1989年2月2日坠毁,首架生产型飞机已于1993年6月8日交付。1992年6月3日又签订了第2批110架的购买合同。该机按“一机多用”的原则设计,通过改变数字式机载设备和计算机的程序,同一架飞机可以执行几种不同的任务。该机采用与Saab-37类似的近距耦合鸭式布局,结构上广泛采用复合材料,主翼为切尖三角翼带前缘襟翼和前缘锯齿,全动前翼位于矩形进气道的两侧,无水平尾翼。该机能在所有高度上实现超音速飞行,维护简单,并可在普通道路上起降,可以适应瑞典特有的防卫飞行剖面。首批30架飞机于1993~1996年交付,第2批110架生产型飞机计划于1996~2000年交付,主要装备瑞典空军。

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    JAS39三面图

    动力装置 1台通用电气公司和沃尔伏航空发动机公司联合研制的RM12(F404J)涡扇发动机,静推力为54千牛,加力推力为80.5千牛。具有综合燃油管理系统。

    主要机载设备 埃利克森公司的PS-50/A多功能脉冲多普勒雷达,具有目标搜索/截获和下视/下射能力。埃利克森公司的D80中心计算机系统,3条STD-1553B数据总线,霍尼韦尔公司的激光惯性导航系统和雷达高度表,EP17座舱电子显示系统,以及先进的电子对抗系统等。

    武器 内置1门27毫米“毛瑟”自动式机炮,共有7个外挂点,翼尖2个可挂AIM-9L“响尾蛇”红外空空导弹,每个翼下的2个挂架和机身中线上的1个挂架可挂装短距和中距空空导弹像Bb47、“米卡”以及AIM-120等,或空面导弹像Rb75、“萨伯”RBS15F等,以及各种传统或延迟炸弹和火箭、副油箱等。

    尺寸数据 机长14.10米(JAS39A),14.75米(JAS39B),机高4.50米,翼展8.40米,机翼面积25.10平米。

    重量及载荷 使用空重6622千克,内载燃油2268千克,起飞重量(无外挂)8500千克,最大起飞重量(有外挂)13000千克。

    性能数据 最大平飞速度M1.2(海平面),M2.0(高空),起飞着陆距离(简易跑道)800米,限制过载+9.0g。

    F-2

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    F-2战斗机

    F-2是日本三菱重工在F-16C的基础上研制的单座支援战斗机,用以取代三菱的F-1战斗机。该项目于1987年10月开始,原型机于1995年10月7日首飞,到1997年早期,原型机已完成了150多次飞行。与F-16相比,该机重新设计了共硫化复合材料机翼,加大了翼展及根部弦长,增加了机翼面积,加长了前、中机身及雷达罩,缩短了喷管,换装了雷达及其他电子设备,改进了发动机性能。该机的主要型别有,A型单座支援飞机,B型双座型,主要装备日本航空自卫队,总定货为130架,预生产型飞机预计1999年交付。

    动力装置 1台通用电气公司的F110-GE-129涡扇发动机,加力推力为131.7千牛。

    主要机载设备 三菱电气公司的主动相控阵雷达、任务计算机及集成电子武器系统,日本航空电子工业株式会社的AFCS和激光惯性导航系统,横河电机株式会社的多功能LCD显示器等。

    武器 1门20毫米M61A1多管内置机炮以及13个外挂点:两个翼尖各1个,机身下1个,每个机翼下各5个。外挂武器包括AIM-9L“响尾蛇”、AIM-7F“麻雀”或三菱AAM-3空空导弹,ASM-1/-2反舰导弹,以及CBU-87B集束炸弹和JLAU-3/A或RL-4火箭发射器等。

    尺寸数据 机长15.52米,机高4.96米,翼展10.80米,(含翼尖导弹)11.13米,机翼面积34.84平米,展弦比3.30。

    重量及载荷 空重12000千克,最大内部燃油3602千克,最大外部燃油4422千克,最大起飞重量(带外挂)22100千克。

    性能数据 最大平飞速度M2.0。

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    “狮”(Lavi)

    狮
    超音速战斗机

    “狮”是以色列飞机工业公司研制的轻型超音速多用途战斗机,主要用于近距空中支援和遮断,其次是截击,计划用于取代以色列空军的A-4、F-4和“幼狮”战斗机。该机采用单发腹部进气下单翼近耦鸭式布局,四余度电传操纵系统,部分结构使用复合材料,具有机动性能好、高速突防、一次通过轰炸准确度高等特点,有较高的战场生存能力。该机于1979年开始研制,1986年12月1日原型机首飞,该机在研制过程中曾得到美国的大力协助,许多分项目都转包给了美国公司,后来由于研制经费上涨,加上财政困难和美国政府的压力,以色列政府于1987年8月30日停止了该机的研制,该机共生产了架原型机。

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    三面图

    动力装置 1台普拉特·惠特尼集团公司的PW1120加力式涡喷发动机,加力推力82.7千牛。

    主要机载设备 埃尔塔公司的EL/M2032多模态脉冲多普勒雷达,休斯公司的广角全息平视显示器,MIL-STD-1553数据总线和腊达公司的MIL-STD-1750计算机,塔曼公司的机载导航系统以及雷达告警接收机等。

    武器 1门30毫米“德发”机炮,机翼下4个挂点可挂空地、空空导弹、炸弹和其他外挂设备,内侧1对挂架可挂副油箱,机身下7个挂点,可带6颗Mk80系列炸弹,两个翼尖挂点可各带1枚红外空空导弹。最大外挂量7269千克。

    尺寸数据 机长14.57米,机高4.78米,翼展8.78米,机翼面积33.05平米。

    重量及载荷 起飞重量(正常)9990千克,(最大)18370千克,空战重量(机内半油,带2枚空空导弹)8324千克,内载燃油2620千克,外部燃油4160千克。

    性能数据 最大平飞速度(高度11000米以上)M1.85,(低空)1350千米/小时。低空突防速度(带2枚红外导弹或8枚Mk117炸弹)997千米/小时,(2枚红外导弹和2枚Mk-84炸弹)1106千米/小时。盘旋角速度(高度4575米,M0.8),(持续)13.2度/秒,(瞬时)24.3度/秒,最大横滚角速度300度/秒。实用升限14000千米,(低-低-低)1100千米。起飞滑跑距离305米。限制过载+9.0/-3.0g。

    战斗机和攻击机

    “幼狮”(Kfir)

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    幼狮超音速战斗机

    “幼狮”是以色列飞机工业公司研制的单座超音速多作途战斗机,可执行对地攻击和截击任务。该机的研制是以色列1969年仿制法国的“幻影”5开始的,1969年9月首架仿制机试飞,1972年交付使用,换装美国J79发动机的改型于1975年4月公开,取名“幼狮”,1974年开始生产。该机最早采用三角翼无尾式气动布局,液压助力机械式操纵系统,1976年7月公布的C2型改型,加装了后掠的鸭式前翼。全金属半硬壳式机身,按面积率设计有很好的气动性能。该机有C1、C2、C7等改型,共生产了268架。

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    幼狮三面图

    动力装置 1台通用电气公司的J79-J1E涡喷发动机,最大静推力为52.8千牛,加力推力79.6千牛。

    主要机载设备 埃尔塔公司空对空/空对地脉冲多普勒目标跟踪截获雷达,电码选编敌我识别器,ASW-41增益和ASW-42增稳控制系统,自动驾驶仪,塔康系统,雷达高度表等。

    武器 30毫米机炮(C1)1门,(C2)2门,每门备弹140发。9个外挂点,机身下5个,每个机翼下2个,可以挂载空空导弹、空地导弹、炸弹、火箭、副油箱等。

    尺寸数据 机长15.65米,机高4.55米,翼展8.22米,机翼面积34.80平米。

    重量及载荷 空重7285千克,最大起飞重量10415千克,(带外挂)16500千克,内载燃油2570千克,外挂燃油3730千克,最大外挂载荷6090千克。

    性能数据 最大平飞速度(高度11000米以上)M2.3,(海平面)M1.1。最大爬升率233米/秒,实用升限17680米。起飞滑跑距离(最大起飞重量)1450米,着陆滑跑距离(重量11570千克)1280米。转场航程2990~3230千米。限制过载+7.5g。

    AMX

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    AMX轻型战斗/攻击机

    AMX型飞机是AMX国际公司(意大利阿莱尼亚公司和马基公司与巴西航空工业公司)联合研制的轻型单发亚音速战术战斗/攻击机,有单座和双座两种型号。该机最早是应意大利空军的需要于1977年开始研制的,1980年7月,巴西航空工业公司作为合伙人加入。单座型原型机于1984年5月首飞,1986年底该机已交付120架,其中意大利92架,包括6架双座型飞机,巴西28架,包括4架双座型机。clip_image072该机为两侧进气,后掠中单翼,正常布局,主要材料为铝合金,垂尾及升降舵由碳纤维复合材料制成,机身后段是可拆卸的,便于发动机的拆装,采用马丁·贝克公司的Mk10L零零弹射座椅,所有的航空电子设备和装置采用模块式设计,台架式安装,可以根据空间和作战的需要进行重新布置。该机可以在白天、夜间,以及能见度很低的情况下进行高亚音速低空突防,能在设施简陋或已遭部分破坏的机场起飞,可以用于近距空中支援、战场遮断或侦察,并可以协同意大利的狂风飞机,以及巴西的F-5E和幻影-50飞机进行对空防御,用于取代意大利空军的八个中队的F104G/S和G91R/Y飞机,以及巴西空军的EMB-326GB飞机。

    AMX三面图

    动力装置 1台罗尔斯·罗伊斯公司的斯贝Mk807无加力式涡扇发动机,最大推力为49.1千牛。

    主要机载设备 UHF和VHF通信装置,敌我识别器,惯性导航装置,雷达告警接收机,计算机辅助武器瞄准和投放系统,数字式数据显示仪,平视显示器,主动及被动电子对抗设备等。

    武器 意大利装备的安装一门M61A1多管20毫米机炮,载弹350发,而巴西装备的安装两门30毫米机炮。该机共有5个挂架,机腹下一个,每个机翼下各两个,可挂装自由下落/延迟炸弹、集束炸弹、激光制导炸弹、空对地导弹、电光精确制导武器以及火箭发射器等攻击武器,并且在翼尖可挂两枚AIM-9L或类似的红外制导空空导弹。

    尺寸数据 翼展8.874米,机长13.230米,机高4.550米,机翼面积21.000平米。

    重量及载荷 空重6730千克,最大燃油重量(内部)2790千克,(外挂)1726千克,最大外挂载荷3800千克,最大起飞重量13000千克。

    性能数据 最大平飞速度(海平面)M0.84,(高度9150米)M0.86,海平面最大爬升率52.7米/秒,实用升限13000米,起飞滑跑距离631米(单座),982米(双座),着陆滑跑距离464米,转场航程(带两个1000升可投放式油箱,10%余油)3333千米,限制过载+7.33/-3.0g。

    “台风”(Typhoon)

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    台风超音速战斗机

    “台风”(Typhoon)的前身为EF2000,是欧洲战斗机公司(英国、德国、意大利和西班牙4国合作)研制的新型单座双发超音速战斗机,主要用于执行防空和空中优势任务,兼具对地攻击能力。该机源于1983年5月英国、德国、意大利提出的EAP试验机计划,1984年7月,法国、英国、德国、意大利和西班牙等5国达成协议,联合发展90年代使用的先进战斗机(EFA),1985年7月法国宣布退出该项目,1992年英、德、意、西四国为降低成本,对原EFA方案做了调整,新方案称为EF2000。该机计划生产7架原型机,首架原型机于1992年5月11日出厂,1994年3月27日首飞,生产型预计于2000年开始交付。该机采用鸭式三角翼无尾式布局,矩形进气口位于机身下侧,全权4余度主动控制数字式电传操作系统,具有按任务自动配置能力。除鸭翼外,机身、机翼、腹鳍和方向舵等部位大量采用碳纤维复合材料,该机机动性能及敏捷性能好,具有短距起落能力和部分隐身能力,主要装备英、德、意、西四国的空军。

    clip_image074台风三面图

    动力装置 前2架原型机安装2台涡轮联合公司的RB199-122加力涡扇发动机,单台加力推力大于71.2千牛,DA03~07和生产型将装欧洲发动机公司的EJ200涡扇发动机,单台正常推力为60千牛,加力推力可达90千牛。带有全权数字式控制系统和燃油管理系统。

    主要机载设备 GEC-马可尼公司的ECR90多功能脉冲多普勒雷达,先进集成辅助自卫子系统(DASS),红外搜索/跟踪系统(IRST),具有头盔显示器、语音控制系统等控制的高度集成化自动化的座舱显示系统,STANAG3838北约标准数据总线。

    武器 内置1门27毫米“毛瑟”机枪,13个外挂点,机身下5个,每个机翼下4个,可携带多枚AIM-120或“阿斯派德”先进中距空空导弹和多种近距空空导弹。也可携带相当数量的空对面武器。

    尺寸数据 机长15.96米,机高5.28米,翼展10.95米,机翼面积50.00平米。

    重量及载荷 空重9999千克,内载燃油4000千克,外挂载荷6500千克,最大起飞重量21000千克。

    性能数据 最大平飞速度M2.2,起飞着陆距离(内部满油,带2枚AIM-120导弹和2枚格半导弹,国际标准大气,+15℃)500米,作战半径463~556千米,限制过载(内部满油,带2枚AIM-120导弹)+9.0/-3.0g。

    “狂风”(Tornado)

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    狂风超音速变后掠翼战斗机

    “狂风”战斗机是帕那维亚飞机公司(英国、德国以及意大利)研制的双座双发超音速变后掠翼战斗机,主要用于近距空中支援、战场遮断、截击、防空、对海攻击、电子对抗和侦察等。该机于1970年开始研制,1972年完成结构设计,1974年8月首飞,1974年9月命名为“狂风”。该机为串列双座,两侧进气,正常式布局,全金属结构,机翼为变后掠翼,带全翼展襟副翼及前缘缝翼,铝合金整体加强蒙皮,尾翼为全动升降副翼,内置式方向舵,采用电传操纵系统。该机有三种型别,对地攻击型(IDS),主要装备三国的空军及德国海军,共生产了795架,其中包括改装了电子设备的电子对抗和侦察型(ECR),电子对抗及侦察型主要装备于德国和意大利空军,防空型(ADV)是在对地攻击型的基础上发展而来的,与对地攻击型相比,防空型加长了机身,换装了推力更大的发动机。该机除装备了三国的空军外,还出口到阿曼、沙特阿拉伯等国家,改型机共生产了197架。

    clip_image076狂风三面图

    动力装置 2台RB199-34R涡扇发动机,单台静推力为38.7千牛,加力推力为66.0千牛。

    主要机载设备 多功能前视,地形跟随/测绘雷达、三轴数字式惯性导航系统,防空型装有多功能脉冲多普勒雷达、无线电/雷达高度表、自动驾驶仪及飞行导引仪、雷达告警接收设备和主动电子对抗设备。

    武器 IDS型装有两门27毫米机炮,采用GEC-马可尼外挂武器管理系统,具有很强的外挂能力,能挂载多种先进武器;ADV型除1门机炮外,可挂4枚“空中闪光”半主动雷达制导中距空空导弹以及两枚AIM-9L红外空空导弹;ECR型未装机炮,其正常外挂布局为两枚HARM导弹,两枚AIM-9L导弹,主动电子对抗吊舱,箔条投放吊舱以及两个1500升翼下油箱。

    尺寸数据 翼展(后掠角25°)13.91米,(后掠角67°)8.60米,机长(IDS/ECR)16.72米,(ADV)18.68米,机高5.95米,机翼面积26.60平米。

    重量及载荷 空重(IDS)14090千克,(ADV)14500千克,最大载弹量(IDS)9000千克,(ADV)8500千克,最大起飞重量27950千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空,无外挂)M2.2,(有外挂)M0.92,着陆速度213千米/小时,作战半径(带重武器,高-低-高)1390千米,转场航程3890千米,限制过载+7.5g。

    LCA

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    LCA轻型超音速战斗/攻击机

    LCA型飞机是印度斯坦公司为满足印度空军的需要研制的单座单发轻型超音速战斗/攻击机,主要任务是夺取制空权,保持空中优势,以及近距空中支援。该项目是由印度政府1983年提出的,作为米格-21/Ajeet的后继机,1988年后期完成任务规划,1990年完成初始设计,1995年11月17日原型机出厂,计划2002年投入使用,2008~2010年形成初步作战能力。至1994年底,该项目累计投资已超过11亿美元。该机为两侧进气,采用修型三角翼无尾布局,利用垂尾和机翼后缘的两段式尾副翼以及前缘的三段式襟翼对飞机的飞行姿态进行控制。该机采用了许多先进的技术,如洛克希德·马丁公司的四余度电传操纵系统、道蒂/史密斯公司的全权数字式引擎控制系统,碳纤维复合材料的机翼、垂尾和舵面等,并且在结构中采用了铝锂合金、碳纤维复合材料和钛合金等先进的结构材料,以致计划被一再推迟。

    clip_image079LCA三面图

    动力装置 原型机采用1台80.5千牛的通用电气公司的F404-F2J加力涡扇发动机;批生产型将采用印度自己正在研制的,带有道蒂/史密斯公司的全权数字式控制系统的GTX-35VS涡扇发动机。

    主机机载设备 印度斯坦公司的多模式雷达,惯性导航系统,平视显示器,多功能显示器,雷达告警接收机等。

    武器 内置23毫米Gsh-23双管式机炮,带有220发炮弹,7个外挂点(每个翼下3个,机腹下1个)可挂近/中距导弹以及其他的火箭、炸弹等。

    尺寸数据 翼展8.20米,机长13.20米,机高4.40米,机翼面积37.50平米。

    重量及载荷 空重约5500千克,最大外挂量超过4000千克,起飞重量(无外挂)8500千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M1.8,实用升限15240米,限制过载+9.0/-3.5g。

    “超军旗”(Super Etendard)

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    超军旗舰载攻击机

    “超军旗”是法国达索飞机制造公司研制的单座单发轻型舰载攻击机,是“军旗”Ⅳ的后继机,主要任务是舰队护航,攻击地面目标以及照相侦察等。60年代末开始研制,曾一度终止,1973年1月继续发展,原型机于1974年10月首飞,首架批生产型飞机于1978年6月正式交付法国海军。至1983年,法国海军订购的71架和阿根廷海军订购的14架已全部生产完毕。1986年开始对其进行改装和延寿,首架现代化的“超军旗”于1990年10月首飞。该机为两侧进气,大后掠机翼,单垂尾正常布局,具有生存性高、机动性好、着陆速度低、低空突防性能好等特点。1989年英阿马岛之战中,阿海军的“超军旗”曾携带“飞鱼”空舰导弹击沉数艘英国军舰,从而名声大振。

    动力装置 1台斯奈克玛“阿塔”8K50无加力涡喷发动机,推力为49千牛。

    主要机载设备 “阿加芙”搜索/跟踪/遥测/导航雷达,VE-120平视显示器,ENTA惯导/攻击系统,微型塔康系统,66型大气计算机等。

    武器 2门30毫米“德发”机炮,备弹2×125发。5个挂架,可挂各种炸弹、AN52核弹、“飞鱼”空舰导弹、R550“魔术”空空导弹、火箭弹及副油箱等。

    尺寸数据 机长14.31米,机高3.85米,翼展9.60米,机翼面积28.40平米。

    重量及载荷 空重6500千克,任务起飞重量9450~11900千克,最大武器载荷2100千克。

    性能数据 最大速度(低空)1200千米/小时,(高空)M1.3,着舰进场速度250千米/小时,航程,带“飞鱼”导弹对舰攻击940千米,实用升限13700米。

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    “阵风”(Rafale)

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    阵风多用途超音速战斗机

    “阵风”是法国达索飞机制造公司为满足法国海军和空军的需要,研制和发展的双发多用途超音速战斗机,可在昼夜、以及各种气象条件下完成从对地攻击到空中优势的各类任务。1983年达索公司宣布研制先进实验战斗机(ACX),取名为“阵风”A,首架原型机于1986年7月4日首飞,在工程发展阶段,共生产了5架原型机,截止1996年11月,该机已完成了3500次飞行,生产型计划于1998年开始交付,2005~2009年形成作战能力。该机采用先进的“三角鸭翼近距耦合”气动布局和数字式电子飞行控制系统,有很好的操纵性和稳定控制能力,大量应用碳纤维复合材料,装备有推重比为10一级的发动机,推重比大、机动性能和敏捷性能好,可短距起降,具有超视距作战能力和一定的隐身能力等部分第四代战斗机的特点。该机共有4种型号:“阵风”B,双座空军型;“阵风”C,单座空军型;“阵风”D,单座空军隐身型;“阵风M,单座海军型。该机除满足法国海军空军的需要外,还将出口到其他国家。

    clip_image083阵风三面图

    动力装置 2台斯奈克玛M88-2加力涡扇发动机,单台静推力为48.7千牛,加力推力72.9千牛。生产型飞机将安装最大推力为87千牛的M88-3发动机。

    主要机载设备 汤姆逊-CSF/达索电子技术公司的GIE RBE2 下视/下射雷达,采用相控阵天线,具有地形跟踪能力,可同时跟踪8个目标,并可评估危险程度,确定优先攻击目标。多功能通信、数据链路系统,“西格玛”RL90惯性导航系统,GPS以及先进的座舱显示设备等。

    武器 1门30毫米盖特“德发”791B机炮。14个外部挂架,2个在机身中线,2个在发动机进气道下,2个并排在后机身,6个在翼下,2个在翼尖,阵风M取消了机身中线前部的挂架。可以携带现有和在研的各种武器,执行截击任务时可携带8枚“米卡”空空导弹和2个翼下副油箱,执行对地攻击任务时可携带16颗227千克炸弹、2枚“米卡”空空导弹和2个1300升的副油箱,对海攻击时携带两枚“飞鱼”导弹或计划中的ANS掠海飞行导弹、2枚“米卡”导弹和4300升的副油箱。

    尺寸数据 机长15.30米,机高5.34米,翼展10.90米,机翼面积46.00平米。

    重量及载荷 基本空重,“阵风”D9060千克,“阵风”M9670千克。外挂载荷(最大)8000千克,(正常)6000千克,最大起飞重量(C型)19500~21500千克。最大停机重量,原型机19500千克,发展型21500千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M2,(低空)1390千米/小时。进场速度213千米/小时,起飞滑跑距离(对空防御)400米,(对地攻击)600米。作战半径(低空突防,带12颗250千克炸弹,4枚“米卡”空空导弹及总容量4300升的3个副油箱)1093千米,(远程空中截击,带8枚“米卡”空空导弹及总容量6600升的4个副油箱,12200米高度)1852千米。限制过载+9.0/-3.6g。

    “幻影”(Mirage)2000-5

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    幻影”2000-5战斗机

    “幻影”2000-5是法国达索飞机制造公司研制的“幻影”2000战斗机家族中最新的改进型,该机具有多种任务能力,可以用于空中防御、制空、空中优势、远距突防和遮断、对地攻击和近距空中支援,也可以用于对海攻击等。第1架发展型飞机于1990年10月24日首飞,1996年2月26日交付第1架批生产型飞机,同年5月9日交付首架出口型飞机。该机具有翼载荷低、气动性能好、推重比高等优点,采用电传操纵系统,具有卓越的机动性和操纵品质,以及良好的敏捷性和短距起降能力。该机除装备法国空军外,还出口到卡塔尔、中国台湾等国家和地区。目前,该机已接到110架订货。

    动力装置 1台斯奈克玛M53-P2涡扇发动机,加力推力98千牛。

    主要机载设备 汤姆逊-CSF公司RDY多普勒多功能雷达,具有全方位的上视/下视多目标截击能力。带GPS功能的惯性制导系统,内置集成的完整的电子战系统,两台用于任务管理的主计算机,HOTAS控制系统,多路数字式数据传输系统等。

    武器 2门30毫米高速机枪,9个挂架,可携带4枚“米卡”和2枚“魔术”导弹及其了炸弹等对地、对舰攻击武器,同时也可满足任何在研的先进武器的要求。

    尺寸数据 机长14.36米,机高5.20米,翼展9.13米,机翼面积41.00平米。

    重量及载荷 空重7500千克,作战重量9534千克。

    性能数据 最大平飞速度M2.2,最大爬升率305米/秒,实用升限18300米,航程(带4枚“米卡”和2枚“魔术”导弹)1440千米,限制过载+9.0/-4.5g。

    “幻影”(Mirage)2000

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    幻影”2000超音速战斗机

    “幻影”2000是法国达索飞机制造公司研制的单座单发超音速战斗机,是“幻影”Ⅳ和“幻影”F.1的后继机,主要任务是防空截击和制空,也可以执行对地攻击、近距空中支援和侦察等任务。该机于1975年12月18日被选定为法国空军的主力战机,共制造了5架原型机,于1978年3月首次试飞,批生产型于1983年开始交付。“幻影”2000重新重用了“幻影”Ⅲ的无尾三角翼布局,具有超音速阻力小,结构重量轻、刚性好,大迎角时的抖振小,翼载荷低,内部空间大、贮油多等优点。clip_image086“幻影”2000是继美国F-16之后世界上第二种采用电传操纵系统的战斗机,同时它还采用了放宽静稳定度、复合材料等先进技术,装备高推重比的涡扇发动机和更先进的电子设备,是典型的第三代战斗机。主要改型有:B型,双座教练型;C型,标准截击型;D型,双座传统攻击型;E型,多任务出口型;N型,双座对地攻击型;R型,单座昼/夜侦察出口型;5型,最新的多任务改进型。截止1996年1月,该机共接到订货544架,其中423架业已交付,除用于法国空军外,还出口到埃及、希腊、印度、中国台湾等国家和地区。

    幻影”2000三面图

    动力装置 1台斯奈克玛M53-P2涡扇发动机,静推力为64.3千牛,加力推力为95.1千牛。两侧的进气道中装有半圆形的调节锥。

    主要机载设备 RDI脉冲多普勒雷达,“尤利斯”52系列惯性导航系统(D型和5型集成有GPS功能),达索2084型中央数据计算机和数据总线,VE-130平视显示器和VMV-180俯视显示器,自动驾驶仪,激光指示器和通信导航设备等。

    武器 前机身下方装有两门30毫米“德发”554机炮,备弹2×125发。9个外部挂架,每个机翼下各2个,机身下5个,最大外挂量达6300千克,可以携带各种炸弹、火箭或电子侦察吊舱,以及“马特拉”超530D、530F或“马特拉”550短距红外空空导弹,此外还可以携带AR-MAT反雷达导弹或AM39反舰导弹等。

    尺寸数据 机长14.36米,机高5.20米,翼展9.13米,机翼面积41.00平米。

    重量及载荷 空重7500千克,内载燃油3160千克,起飞重量(无外挂)10860千克,最大起飞重量17000千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M2.2,(海平面)M1.2,海平面最大爬升率284米/秒,实用升限16460米,转场航程3900千米,起飞滑跑距离460米,着陆滑跑距离640米,限制过载+9.0/-4.5g。

    “幻影”(Mirage)F.1

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    幻影”F.1轻型超音速战斗机

    “幻影”F.1是法国达索飞机制造公司研制的轻型超音速战斗机,用于取代“幻影”Ⅲ飞机,可以完成制空、截击、对地攻击等任务,其首要任务是全天候高空截击。该机于1964年开始研制,首架原型机于1966年12月23日首飞,第1架批生产型飞机于1973年3月14日正式交付。该机为两侧进气,正常布局,悬臂式后掠上单翼,普通全金属半硬壳机身,两套独立的液压系统用于起落架、襟翼收放和飞行控制,有A、B、C等多种改型。至1991年停产,该机共生产了731架,除法国外,还有厄瓜多尔、希腊、科威特、伊拉克等国家使用。

    clip_image089幻影 F.1三面图

    动力装置 1台“阿塔”9K-50涡喷发动机,加力推力为70.6千牛。进气道有可调中心体,机内总油量为4300升。

    主要机载设备 汤姆逊-CSF公司的“西拉诺”Ⅳ火控雷达,“尤利斯”47惯性导航系统,用于导航/攻击的EMD182中央数字计算机,克鲁泽公司的大气数据计算机和数字式武器控制/导航控制选择板,THC8F VE-120C阴极射线管平视显示器。

    武器 两门30毫米机炮,翼下各有两个挂架,中机身下一个挂架,外部最大载弹量6300千克。翼下内侧挂架带“马特拉”超530、翼尖各带1枚AIM-9J“响尾蛇”或“马特拉”550短距红外空空导弹。另外还可以携带ARMAT反雷达导弹或AM39反舰导弹,也可以携带炸弹、火箭或电子侦察吊舱等。

    尺寸数据 机长15.30米,机高4.50米,翼展8.40米,(带魔术导弹)9.32米,机翼面积25.00平米。

    重量及载荷 空重7400千克,内载燃油4300升,起飞重量(无外挂)10900千克,最大起飞重量16200千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M2.2,(低空)M1.2,爬升率(海平面,M0.9)184米/秒,实用升限20000米,转场航程3300千米,起飞滑跑距离600米,着陆滑跑距离670米,限制过载+7.0g。

    战斗机和攻击机

    IDF(“经国号”)

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    IDF战斗机

    IDF(Indigenous Defensive Fighter,本土防御战斗机)是中国台湾航空工业发展中心研制和生产的单座双发空中优势战斗机,可以用于防空、制空及对地、对舰攻击等。1982年5月,中国台湾在美国政府拒绝了其购买F-20和F-16的要求后,开始设计,1989年5月28日首飞,批生产型已于1994年1月开始交付。总订货已经由原来的250架减少到130架,其中包括28架双座型。IDF最初采用全金属结构,后来在尾翼和襟副翼上采用了复合材料。该机为两侧进气,半圆型固定式进气道,采用中等展弦比梯形机翼、单垂尾正常布局,翼身融合体带有大面积的前缘边条用以改善机翼气动性能,整个飞机按跨音速面积律设计。该机的机体、发动机、雷达以及其他一些子系统等的主要部件在研制过程中得到了美国一些公司的帮助。该机的发展过程并不是很顺利,1991年试飞时曾摔毁一架飞机,且飞机的重量超出了设计指标,由于发动机推力不足,致使其机动性及速度都达不到设计指标。目前该机主要供中国台湾空军使用,以取代性能相对落后的F-5E和F-104G战斗机。clip_image091

    动力装置 2台美国加特雷公司和台湾合作生产的TFE1042涡扇发动机,单台加力推力37.14千牛。

    主要机载设备 美国爱理德-西格诺公司本迪克斯分公司的电传操纵系统和座舱仪表;数字式数据总线和数据处理器;美国利登公司的LN-39惯性导航系统;由美国通用电器公司的AN/APG-67火控雷达发展而来的“金龙”53(GD-53)脉冲多普勒雷达,具有下视下射能力。APG-67对5平米目标的搜索距离为40~50千米。

    武器 1门射速为6000发/分的M61A“火神”20毫米6管转膛炮,射程为3000米;6个挂架(两个在机身下,每个机翼下和翼尖上各一个),可以携带4枚“天剑”1型短距红外空空导弹和两枚“天剑”2型中距雷达制导空空导弹或三枚“雄风”2型反舰导弹和两枚“天剑”1型导弹,也可挂载集束炸弹和火箭吊舱等。

    尺寸数据 机长13.26米,(含空速管)14.48米,机高4.42米,翼展8.60米,机翼面积21.00平米。

    重量及载荷 使用空重6486千克,内载燃油重量1950千克,正常起飞重量9525千克,最大起飞重量12247千克。正常外挂载荷(对空)907千克,(对地最大)3901千克。

    性能数据 最大平飞速度约1296千米每小时,海平面最大爬升率254米/秒,实用升限16460米,最大限制速度M1.8,限制过载+6.5g。

    A-5M(强5M)

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    A-5M超音速攻击机

    A-5M型飞机是中国洪都航空工业集团研制的A-5Ⅱ型飞机的出口改型,是中国航空技术进出口总公司与意大利阿莱尼亚公司的合作项目。该项目始于1986年8月,1988年8月底原型机首飞,1991年2月完成飞行发展试验。该机在A-5Ⅱ的基础上,换装了航空电子设备,安装了新的全天候导航/攻击系统,更新了发动机,并在翼下新增了两个挂架,使挂架数达到了12个,增加了载弹能力,并计划安装红外夜视设备和激光测距仪,采用马丁-贝克公司的零零弹射座椅和阿莱尼亚的电子对抗吊舱等。

    动力装置 2台WP-6AⅢ型加力式涡喷发动机,单台静推力29.42千牛,加力推力36.78千牛。

    主要机载设备 全天候导航/攻击系统、RW-30雷达告警接收机,头盔显示器,故我识别器,以及惯性导航系统等。

    武器 左右翼各一门22毫米机炮,有12个外挂点,可挂多种导弹、火箭、炸弹等。

    尺寸数据 机长15.36米,机高4.53米。

    重量及载荷 空重6728千克,最大载弹量3000千克,最大起飞重量(无外挂)9769千克,有外挂12700千克。

    性能数据 最大平飞速度(无外挂,海平面)1220千米/小时,(高度11000米)M1.2,最大垂直爬升率(高度5000米,无外挂)115米/秒;实用升限16000米,最大航程(高度11000米,带两个760升的副油箱)2000千米。

    A-5(强5)

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    A-5双发超音速攻击机

    A-5型飞机是中国洪都航空工业集团研制的单座双发超音速攻击机,其主要任务是近距空中支援和对地攻击,也可用于完成对空作战任务。A-5飞机于1958年8月开始研制,1965年6月原型机首飞,1968年11月开始批生产,目前已生产上千架,除装备中国的空/海军外,还用于出口。该机为两侧进气、大后掠中单翼、正常气动布局,机身为全金属半硬壳结构。A-5飞机有多种改型:A-5基本型;A-5Ⅰ加大航程型;A-5Ⅱ、A-5C、A-5Ⅲ、A-5M等型别。

    动力装置 2台WP-6型加力式涡喷发动机,单台静推力25.5千牛,加力推力31.57千牛。

    武器 左右翼各一门23毫米机炮,有6个外挂点,每个机翼下2个,机腹下2个,可挂多种导弹、火箭、炸弹等。

    尺寸数据 翼展9.68米,机长15.65米,机高4.33米,机翼面积27.95平方米。

    重量及载荷 最大起飞重量11300千克,正常起飞重量9130千克,最大载弹量1500千克。

    性能数据 最大平飞速度(高度5000米)1240千米/小时,(高度11000米)M1.12,巡航速度(高度11000米)807千米/小时,实用升限16500米,最大航程1630千米(机内燃油),最大续航时间1小时55分,起飞离地速度330千米/小时,起飞滑跑距离700~750米,着陆滑跑距离1060米,限制过载+8.0g。

    FC-1(Super 7)

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    FC-1超音速战斗机

    FC-1型飞机是由中国航空工业总公司组织开发的单座、单发、具有空空和空地(海)攻击能力的双任务超单速战斗机,是与巴基斯坦合作的项目,是F-6、F-7系列战斗机的后继机。该机由成都飞机设计研究所和成都飞机工业公司研制和生产。FC-1采用两侧肋下进气,全翼展前缘机动襟翼,重新设计了座舱,装备了头盔显示器和新的弹射座椅,选用了先进的现代火控雷达和综合化的航空电子设备,并加装了着舰钩和受油口。该飞机具有超视距攻击能力,具有较高机动性和起降性能,具有高可靠性和良好的使用维护性,是适合2000年前后作战环境价格比较便宜的轻型战斗机。

    动力装置 1台RD-93涡扇发动机,最大推力49.4千牛,加力推力81.4千牛。

    武器 机腹下装有1门23毫米双管机炮,具有7个外挂点,可挂装各种外挂和武器。

    尺寸数据 翼展8.98米,机长14.30米,机高4.90米,机翼面积24.62平方米。

    重量及载荷 最大起飞重量12500千克,最大外挂能力3600千克。

    性能数据 最大马赫数M1.8,实用升限16000米,起飞滑跑距离450米,着陆滑跑距离700米,航程2500千米,限制过载+8.0g。

    F-8Ⅱ(歼8Ⅱ)

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    F-8全天候超音速战斗机

    F-8Ⅱ型飞机是中国沈阳飞机研究所和中国沈飞工业集团在F-8的基础上发展和生产的双重任务战斗机,主要用于国土防空、截击、夺取制空权、保持空中优势,以及对地攻击。该机于1980年9月开始研制,1984年5月完成主要试验,并于同年6月12日首飞。该机在F-8的基础上对部分机体进行了重新设计,该机采用两侧进气,增加了安装航空电子设备的空间,同时改进了武器系统、火控系统、机载电子设备和动力系统,换装了功率较大的WP-13AⅡ发动机,使该机具有很好的中低空和全天候作战能力。

    动力装置 2台WP-13AⅡ涡喷发动机,单台最大推力42.7千牛,单台加力推力65.9千牛。

    主要机载设备 仪表着陆系统,无线电罗盘,雷达高度表,自动驾驶仪等。

    武器 1门23毫米双管机炮,翼下可挂装红外空空导弹,以及火箭弹和炸弹等。

    尺寸数据 翼展9.34米,机长20.53米,机高6.01米,机翼面积42.20平方米。

    重量及载荷 空重9820千克,正常起飞重量14300千克。最大起飞重量15288千克。

    性能数据 最大平飞速度M2.2。

    F-8(歼8)

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    双发超音速战斗机

    F-8型飞机是由中国沈阳飞机研究所和中国沈飞工业集团研制和生产的单座、双发超音速战斗机,主要用于国土防空、截击、夺取制空权、保持空中优势,以及对地攻击。该机于1964年开始研制,1969年7月首飞,1979年12月批准定型投入批生产。该机采用机头进气,大后掠角、小展弦比薄三角翼,下平尾,双腹鳍的气动布局,只有简单的机载电子设备,为昼间型战斗机。在此基础上改进的F-8Ⅰ全天候型增装了全天候雷达和其他电子设备,采用了新的座舱盖、新座椅、组合仪表以及新的氧气系统等。F-8及F-8Ⅰ型飞机主要用于装备中国的空军和海军,已于1987年停产,总共生产架数不多。

    动力装置 2台WP-7B涡喷发动机,单台最大推力43.15千牛,单台加力推力58.8千牛。

    武器 2门30毫米单管机炮,翼下可挂装4枚空空导弹。

    尺寸数据 翼展9.34米,机长21.52米,机高5.41米,机翼面积42.19平方米。

    重量及载荷 正常起飞重量13850千克。

    性能数据 最大平飞速度(高空)M2.2,实用升限20500米。

    F-7(歼7)

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    F-7超音速战斗机

    F-7飞机先是由中国沈飞工业集团,后转由成都飞机工业公司在前苏联米格-21Φ13战斗机的基础上发展研制的单座单发轻型超音速战斗机,主要用于国土防空和夺取战区制空权,并具有一定的对地攻击能力。该机于1964年开始研制,1966年首飞,1967年6月批准定型投入批生产。F-7飞机具有尺寸小、重量轻、机动性能好、近战火力强、维护简单等特点,除装备中国空军外,还向其他一些国家出口。该机有F-7Ⅰ、F-7Ⅱ、F-7Ⅲ、F-7E、F-7A、F-7B、F-7M、F-7MG、F-7PG、F-7P、F-7MP、FT-7、FT-7P等多种改型,其中A,B,M,P等型号用于出口。

    动力装置 1台WP-7涡喷发动机,最大推力为38.25千牛,加力推力为56.39千牛。

    武器 前机身下安装1门机炮,翼下可挂PL-2空空导弹、火箭弹和炸弹等。

    尺寸数据 翼展7.15米,机长13.95米,机高4.10米,机翼面积23.00平方米,机翼前缘后掠角57°。

    重量及载荷 正常起飞重量7370千克,正常着陆重量5480千克,燃油重量(机内)2080千克。

    性能数据 最大马赫数M2.05,巡航速度(高度11000米)970千米/小时,失速速度215千米/小时;实用升限(无外挂)18700米;最大航程(机内燃油)1480千米,带副油箱1530千米;起飞滑跑距离800~1000米,着陆滑跑距离800~1000米。

    F-6(歼6)

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    F-6超音速战斗机

    F-6型飞机是中国沈飞工业集团制造的单座双发超音速战斗机,主要用于国土防空和夺取前线局部制空权,clip_image099也可执行一定的对地攻击任务。F-6是根据前苏联米格-19仿制和发展的,1958年初开始研制,1960年投入批生产,1986年停产,共生产了数千架。该机采用头部进气,所掠翼,正常式布局,具有尺寸小、重量轻、推重比大、机动性好等特点,适用于近距空战格斗。除装备中国的空/海军外,还向国外出口。该机有F-6Ⅰ,F-6Ⅱ,F-6Ⅲ,FT-6,RF-6,F-6甲等多种改型。

    动力装置 2台WP-6涡喷发动机,最大推力2×25.5千牛,加力推力2×31.87千牛。

    主要机载设备 通信电台、雷达测距器、无线电高度表、敌我识别器等。

    武器 3门航炮,翼下可挂空空导弹、火箭、炸弹和副油箱等。

    尺寸数据 翼展9.04米,机长14.64米,机高3.89米,机翼面积25.00平方米,后掠角(1/4弦线)55°。

    重量及载荷 最大起飞重量8820千克,正常起飞重量7400千克,燃油重量(机内)1800千克,正常载重1950千克。

    性能数据 最大平飞速度(高度11000米)M1.36,巡航速度900千米/小时;实用升限17500~17900米;最大航程(带副油箱)2200千米,(不带副油箱)1390千米;续航时间(带副油箱)2小时38分,(不带副油箱)1小时43分;起飞滑跑距离515米,着陆滑跑距离610米;限制过载+8.0g。

     

    2006年12月29日,歼十正式解密。在此,纪念一下,把一些关于歼十的东东集中发在这里。

    歼十
    歼十

    歼十战机是已经公开亮相的中国最新一代战机,2006年12月29日,中央电视台《新闻联播》栏目播放了歼十飞机已批量装备部队的消息,这是歼十飞机首次公开亮相。它是我国自行研制、具有自主知识产权、达到世界先进水平的高性能、多用途战斗机,由中国一航成都飞机设计研究所设计、中国一航成都飞机工业集团(有限)责任公司制造。国际军事界一直关注歼十飞机的进展。它的研制成功和装备部队,实现了中国航空工业里程碑式的跨越,对于加速空军装备现代化建设具有重要的意义。

    外界可以从如美国卫星拍摄只画面、相关机关的消息、或某些人跟据这些资讯推测而来的讯息,来旁敲侧击的了解这架战机。敝人就以个人对歼十的认识、以及收集到的相关消息来简单介绍这架战机。顺便看看歼十对中国航空科技发展的意义。

    歼十战机是1980年代初,中国国为了队抗苏联MiG-23、MiG-25等战机而开始发展的空优战机,内部代号〝十号工程〞或〝新歼(XJ)〞,在时间上大约与台湾的FCK-1同期。在1980年代中期,以色列因美国施加的政治压力而放弃自己发展多年的Lavi少狮(或称雄狮)战机,为了不让辛苦白费,他们曾找上当时也在发展新世代战机的台湾作为合作对象,但因某些因素遭否决,因而找上中国大陆。将雄狮战机的气动力外型以及部分技术用於合作发展歼十战机。中以工作分配大致是,以色列负责气动力外型的设计、中国负责系统整合及最後决策等。

    歼十01

    也许是因为某些技术问题,歼十并没有即时服役,到了1990年代初苏联解体,歼十尚在设计阶段。也因为苏联解体,让歼十有了不同的命由於苏联解体,中国分析结果认为,在可预见的未来大规模战争打不起来,而中国也买到了SU-27高性能战机,因此对於歼十就没有那样的迫切需求。歼十转为研究高科技的平台,用於试验各种国内外新科技。再将各种预研而得的新科技用来建造歼十。许多预研的科技都先用於改良中国现役战机如歼八、歼七等等。在得到SU-27战机以及生产合同後,中国更要将部分SU-27的先进技术用於发展歼十。而俄罗斯也为歼十提供各种雷达供选择,歼十等於是有中、以、俄三国合作但主控权在中国的多国合作战机。(像FC-1、EF-2000这些多国合作战机因为参与国都将使用,因此方面必须多加协调,主控权往往不在任一方)。>:由於苏联解体,中国分析结果认为,在可预见的未来大规模战争打不起来,而中国也买到了SU-27高性能战机,因此对於歼十就没有那样的迫切需求。歼十转为研究高科技的平台,用於试验各种国内外新科技。再将各种预研而得的新科技用来建造歼十。许多预研的科技都先用於改良中国现役战机如歼八、歼七等等。在得到SU-27战机以及生产合同後,中国更要将部分SU-27的先进技术用於发展歼十。而俄罗斯也为歼十提供各种雷达供选择,歼十等於是有中、以、俄三国合作但主控权在中国的多国合作战机。(像FC-1、EF-2000这些多国合作战机因为参与国都将使用,因此方面必须多加协调,主控权往往不在任一方)。

    据报导歼十大约於1996年完成首飞,1999年开始可能开始少量试产。 下就重点性的介绍歼十的特色。 任务需求:侧重空优性能的多功能战机,在SU-27引进後,空优色彩稍微降低,更加重视对地攻击能力。

    气动外型上,为前翼三角翼、单发、机腹进气布局。流经前翼与主翼的气流会在主翼翼根附近形成较犟的涡流,增加升力、将升力中心前移、延缓失速、灵活性高,加上前翼的操控能有更好的灵活性,从美国卫星照片得知歼十的前翼面积颇大,可见其动性一定相当可观。又由於动力系统应该为AL-31F改良型发动机,故不论气动力设计或推重比都颇为惊人,美国军方推测歼十的运动性能同等於F/A-18E/F、Rafale、EF-2000等。使用这种气动力佈局代表飞机更重视瞬间机动,欧洲几架新世代飞机、俄罗斯MiG-1.44等就是这种空战思想的产物。而前翼三角翼也使飞机有很大的升力系数,具备优异的起降能力且能轻易的改良上舰。>动性一定相当可观。又由於动力系统应该为AL-31F改良型发动机,故不论气动力设计或推重比都颇为惊人,美国军方推测歼十的运动性能同等於F/A-18E/F、Rafale、EF-2000等。使用这种气动力佈局代表飞机更重视瞬间机动,欧洲几架新世代飞机、俄罗斯MiG-1.44等就是这种空战思想的产物。而前翼三角翼也使飞机有很大的升力系数,具备优异的起降能力且能轻易的改良上舰。

    歼十02 歼十的这种佈局大概是来自以色列少狮战机,而事实上中国在歼十之前也有过歼九计画,採用前翼三角翼、单发、两侧进气佈局,虽然歼九计画後因动力系统问题而最终下马,但成飞从这里累积了一定的前翼三角翼理论及工程基?V蟹揭惨蚨 郧耙砣 且韥丫窒嗟庇凶孕拧S肷偈ㄕ交 畈煌 氖牵 偈ㄕ交 碌ヒ恚 呤 械ヒ恚 赡苁遣嘀乜照叫阅艿墓叵担 送猓 呤 部赡苁褂贸煞晌 咂逧发展的能兼顾高低速性能的复合式三角翼。

    在进气道设计上,传出过多种构型:像F-16的、像F-16但外加进弃锥、类似Rafale的S型佈局等,基本上都不脱机腹进气的设计,从照片上看来,是类似F-16的佈局,不过F-16的事接近椭圆的,而照片里看来似乎有为了匿踪而改成梯形的样子。座舱是用泪滴型座舱,捨弃米格机固有的背樑,飞行员可以有较好的视野。

    动力系统上,早期曾有配套的发动机,可能就是今日的WS-10涡轮扇发动机,然而引进了SU-27以及签订生产合同後,认为中国届时将能生产AL-31改进型发动机,因此歼十的动力系统一度改为AL-31。到了1990年代中期曾传出俄国不愿释出AL-31技术的消息,我还曾担忧了一下歼十的命但後来才知道,为了避免类似中苏交恶苏方断绝援助的事件重演,成飞在以AL-31为动力的方案之馀,又设计了一个採用双发动机的方案。该方案採用的发动机很可能是法国M88甚至是欧洲发动机公司的EJ-200,不过以M88可能性较高。这是因为当时法国极欲出售M88以换取外匯,而又看准中国市场,因此法国曾积极游说让中国新战机採用M88作为动力来源。现在歼十动力系统再度回覆到AL-31,因为最新消息是,俄罗斯会转移AL-31技术给中国,中国代号WS-12。这消息大概不会再变了,因为俄国早有了比AL-31F先进15年以上的发动机如AL-37FU或AL-41F等。未来几年俄国又可能转移AL-31FP向量推力发动机给中国以改良J-11以及J-10的性能。>。但後来才知道,为了避免类似中苏交恶苏方断绝援助的事件重演,成飞在以AL-31为动力的方案之馀,又设计了一个採用双发动机的方案。该方案採用的发动机很可能是法国M88甚至是欧洲发动机公司的EJ-200,不过以M88可能性较高。这是因为当时法国极欲出售M88以换取外匯,而又看准中国市场,因此法国曾积极游说让中国新战机採用M88作为动力来源。

    歼十03 顺便提一下前面提到的WS-10,虽然歼十的动力〝弃10保12〞但WS-10依然在发展,其发展动机也类似J-10,就是累积经验、作为自立研发的科技平台。WS-10使用各种先进工艺制造,据说虽然整体性能、推力仍不及AL-31,但制造工艺、维修性等方面均先进於AL-31F(但改良型如WS-12都更先进了)。我们或许可以稍加猜测,WS-10的继续发展除了做技术、人才储备外,将来是否会作为出口型歼十或歼十一改良型的动力来源,因为WS-12是技术转移产品,在外销上可能比较麻烦。

    雷达方面,到目前为止传出的方案有:中国自制的JL-10A歼雷十甲雷达、俄罗斯ZHUK-8-II甲虫雷达、俄罗斯ZHUK-27、以色列制相位阵列雷达等。以下分开简介之。

    歼雷十甲〝神鹰式〞雷达:这是当年为了与歼十配套而研制的雷达,於1991年巴黎航故状螌ν庹钩觯 夹g上是中国雷达技术的大跃进,达到西方第三代战机雷达的等级。具备超视距作战、近程缠斗、地形测绘、对空对面、辅助导航等11种模式。仰/俯视搜索距离80/54km,仰/俯视追踪距离40/32km,方位/俯仰角正负60度,X波段。目前用於FBC-1战轰机上测试改良,中国希望将JL-10A改成最大探测距离超过100km、追15打6。(主要数据取自全球防卫杂志173期)

    ZHUK-8-II甲虫式雷达:是MiG-29使用之雷达的改型,1995年售予中国,於1996年成功装备於歼八IIM上。对RCS为3平方米的飞机(约F-16大小)前/後半球探测距离70/40km,X波段,搜索方位矫正负20、60、90度,功率1kW,峰值5kW,250kg,寿命120小时,追10打2(一说打4),具备对空对地、辅助导航等多功能。数据处理能力为米格二十九的数倍。(主要数据取自〝世纪只交的台海危机--中美日大对决〞一书,平可夫著?全防出版)

    歼十07 ZHUK-27雷达:这种雷达曾装备在SU-30MK、SU-35原型机、改良型用於SU-33。类似ZHUK-8-II具备各种对空对地功能但更为犟大,探测距离前/後半球100/55km,X波段,260kg,追10打4,扫描范围正负20、60、85度,最有名的是那犟大的抗干扰/干扰能力,当年印度用SU-30与幻象2000-5进行雷达比对後证实幻象2000-5的RDY雷达无法有效对抗ZHUK-27雷达。(主要数据取自〝世纪只交的台海危机--中美日大对决〞一书,平可夫著?全防出版)

    以色列制雷达:最早的消息是,以色列将当年为少狮研究的雷达改良後用於歼十,该雷达也具备对地对空能力。後来又有消息显示,为了对抗日本F-2犟大的航电能力,以色列要为中国从新研制一种新的相位阵列雷达。以色列的航空电子技术与美法同级,因此不论是合者应该都相当优秀,不过前者是早期技术改良的,後者是全新的,後者若问世将可能是当代最优秀的几种雷达之一,如果中国不会因为价格问题坎性能的话。不过这个消息近年比较少被提起了,是终止还是保密就不是我能知道的了。

    其他:以上都不算最新消息,都有可能因时代变迁而改动,特别是俄国提供的雷达,ZHUK-8-II因价格较低廉且为歼八所用,因此仍可能是方案之一,而ZHUK-27可能有更动,因为传出使用ZHUK-27时,中国J-11、SU-30MKK使用的雷达都可能是ZHUK-27,但最近有消息表示,俄罗斯已经为中国的SU-27SK换装〝隼〞式相位阵列雷达,将来J-11/SU-27SMK也将使用隼式雷达,可见ZHUK-27在中国将不会使用或使用量甚少,基於後勤等方面的考量,歼十可能不会再选ZHUK-27,因此歼十若要使用较高档次的俄式雷达,将可能是隼式。隼式雷达空对空探测距离最大170到180km,追踪距离60到80km,追30打6,对驱逐舰300km,对快艇180km,铁路桥樑150km,移动坦克25km,X波段。

    其他航电系统、设计特色等 歼十几乎是全数位化的战机,各种配套的设备如缐传飞控等都是中国多年来的预研成果,部分又可能得到外国技术加以改良,而制造工艺方面整体将优於SU-27SK(废话!SU-27SK是什么年代的东西!),从歼七MG的多种制造工艺先进於SU-27SK就可窥知这点。

    缐传飞控系统方面,就使用新世代战机才使用的数位式全权四重缐传飞控系统,这是中国现役各种战机都还没有的系统,即使是SU-27SK也只是三重的,要道SU-27SMK才会是四重,而及辨识西方战机,也要是90年代以後的飞机才有使用这种系统。这是中国自行研制成功的系统,当然,不排除有舶来技术在原有基础改良的可能。中国在多年前就已经开始了缐传飞控系统的研发,早些年曾以歼八修改成歼八ACT主动控制实验机,近年又发展歼八IIACT进行相关实验,在这些实验中,从三重系统走到四重系统,基本上都是自力更生的,而在歼八IIACT中,後来据说又受到俄罗斯的技术改良得更成熟可靠。歼十的缐传飞控系统包括:模拟适配器、桿力传感器、法向加速计、攻角传感器、状态传感器、动压传感器、静压传感器、飞控盒、俯仰速率陀螺、飞控电脑等组成(取自全防173期)。优秀的气动力设计、高推重比、加上先进飞控系统的整合,使飞机具备大陆所谓的〝无双起飞性能〞,就是飞机可以滑跑很短的距离就猛然离地,然後因升力不足稍为降低高度,接著再上升,这在短场起降特别是航舰起降相当重要。 歼十05

    在数位化方面,还用在燃油管理以及起落架系统上,因此歼十的燃油使用效率可能会很高,连带的航程等应该会有所提高;而数位管理的起降系统或多或少能提升飞机起降时的品质以及对为整备跑道的适应力,这些系统都属於90年代以後飞机才有的。

    有一项相当值得注意的消息,就是歼十的头盔瞄准具,1996年中国在珠海航展公佈国产第一代头盔瞄准具,这是洛阳光电技术发展中心发展的,据称是在SU-27使用的头盔瞄准具的基础上发展的,具设计师称与SU-27使用者相比,中国自制的头盔显瞄准具更加简单实用,从多次实际测试中证实达到设计要求,中国从1992年开始使用SU-27,在4年左右的时间发展出同类系统真是了不起!

    匿踪是先进战机的趋势之一,不论是从形状或电磁特性下手均可,歼十设计之初并没有匿踪设计,期在匿踪上的优势就如同EF-2000一样是由小机体得到的,除了机体大小,具信应该用了S行进气道,还有大陆声称的〝纳米技术涂料〞等。

    武器:目前公佈比较多的消息是对空武器方面,不论歼十使用何种雷达,长程对空武器应该是俄罗斯R-77飞弹或传闻中的PL-12射後不理飞弹,R-77是随SU-30一併进口给中国的,将来也将用於J-11,中国未来也可能获得R-77的生产技术。PL-12是传闻中的超视具射後不理飞弹,至今(2001/7/29)尚未在公开场合露面。前镇子巴基斯坦曾表示〝FC-1与其配套的飞弹将使巴基斯坦空军真正具备超视距作战能力〞,巴基斯坦有F-16及AIM-7为何出此言?具巴基斯坦表示,美国售巴的AIM-7准度极差,几乎不形成战力。而中国的PL-10半主动雷达导引飞弹刚问世时也只有15km射程,不算具备此能力,因此巴基斯坦此言,可能代表中国已将PL-10改进,或真有PL-12或其他超视距弹种存在。但是,又一个但是,如果中国真的获得R-77技术,那PL-12或类似弹种将可能有两个结果:一是为了保持研发能量而继续开发、试验新科技,像歼十、WS-10一样;二是为了避免重复投资而砍掉计画。

    短程对空武器,有俄国的R-73及以色列〝巨蟒4〞两种。R-73已经广泛用於中国的SU-27、歼八IIM等战机上,将来应该也会获权生产。然而也许是不希望武器来源全部受制於俄,也可能是善经商的犹太人〝敲诈〞,中国在有R-73之馀,还将引进以色列巨蟒4型缠斗飞弹及其技术。 

    歼十04蟒四型缠斗飞弹是以色列最新研发的缠斗飞弹,据称性能媲美世界一流的R-73,至今事上媲美R-73的有以色列巨蟒4、美国AIM-9X、德国IRIS-T。与AIM-9X及R-73用向量推力不同的是,巨蟒4纯粹以翼面控制来达到超机动性能,因此巨蟒四有相当大的前翼及尾翼。前镇子美国洛马公司为了打破雷神公司垅断美国缠斗飞弹市场,而找上以色列共同发展巨蟒4,用於最新的F-16 Block60上。洛马公司为了能将巨蟒四外销给需要离轴攻击飞弹而又没钱加装头盔瞄准具的国家,便对巨蟒4的寻标头进行改良,使此飞弹单单靠自身的寻标头就能达到瞄准锁定等功能,这已经於2001年初的测试证实改良成功。

    巨蟒4根R-73属於同级飞弹,就连重量也〝同级〞,均为110kg上下,因此姑且不考虑难以查证的航电先进程度,单单看这些机动性、离轴攻击等数据,不论用R-73还是巨蟒4,短程战力应该是相当的。

    对地攻击方面,因为SU-27的引进,歼十将可挪用部份作为对地打击用,因此对海飞弹、巡弋飞弹等都可能装备於歼十。由有甚者,若不考虑政策保护等问题,歼十说不定会取代FBC-1的中国市场。
    歼-10的优势在于

      1,作战半径大,据说可达到1200千米,最大航程更是超过了2600千米(悬挂三个油箱的时候),从物理角度判断,歼-10的尺寸大于印度敏捷LCA和法国幻影2000,发动机的尺寸小于印度敏捷LCA和法国幻影2000,而与歼-10同尺寸的两风系列都采用双发动机,所以歼-10的机载燃油的量较多,翼身融合也有一定帮助,如果加上悬挂在机翼下三个油箱,几乎等于苏-27的正常飞行油量的一半多。同苏-27一样具有远程作战能力。

      2,过载能力强,双三角翼的气动结构决定了歼-10有相当好的过载能力,在悬挂三个油箱,两枚空空近程导弹的时候,起飞时,前翼只需程一定角度,就能顺利爬升。

      3,省油,双三角翼能很好的解决升阻问题(就是飞行过程中,为了保持高度,需要机翼吸收一定阻力。歼-10的前翼在飞行时附加了升力,普通的气动结构,像F-17的尾翼在飞行时却附加了下降的负担。一加一减之间,省了好大一部分燃油。歼-10是单发动机,所以机场在补给歼-10时负担轻,这在战争中有一定作用。

      4,飞行稳定,歼-10在风洞试验中,据说有个年轻的工程师提出了综合飞控理念,据说就因为这个理念,使歼-10摆脱困境。幻影-2000的电控模式同样采用综合飞控技术,使得大三角翼的幻影竟然可以在低空机动,歼-10的机动能力应该是不错的,这要得力于我们风洞理论的基础雄厚。在电传技术上用的至少是四余度XXXX,俄罗斯声称中国掌握了更先进的三余度XXXXXX,如果这是真的,那么要好好庆祝了, 它对歼-10的机动性能会有质的提高。在故障时或毁伤时,三余度XXXXXX的作用最明显。 歼十06

      5,雷达不错,歼-10的机头整流罩又大又圆,里面的雷达一定是功率很高的。同时 歼-10的雷达天线很粗,这更证明了雷达的功率会很高。  

    全数字式四余度全权限电传操纵系统,利用VXI总线,即三余度电传系统。
    综合气动控制技术,可气动最优化操作,每个飞机的舵面都有多种功能,配合的完成每一个动作,这个技术可以极大的扩展飞机的控制效率和反应速度,同时充分利用变向气流扩展最大升力系数。(虽然是90代才出现的技术,但是没有几十年的风洞基础是无法做到的)
    综合航电系统,利用两条双全度1553B总线,分布嵌入式计算,开放式集中的总线网络结构(就在尾垂那个巨大的根部),可以说世界各国的武器都可以使用,只要有软件。
    MAW采用分布式多波段全向导弹接近告警系统(机头的白色椭圆形物体),它能够从光学波段看到导弹的发射,能够极其精确的对导弹定位,便于使用定向电子干扰和定向能光学对抗,还可以非常精确有效的控制CFD(箔条/红外干扰弹投放装备)投放干扰弹,是现今最有效的自卫电子干扰系统。
    传感器窗口覆盖机身360度,配合头盔瞄准具,可全向实施导弹攻击(这个很厉害)
    机背上和进气口下的片形天线是数据链的特征,应该是毫无例外的采用全数字调频/跳扩频抗干扰系统,有预警机时,会很有用。
    以上技术目前只有台风,阵风,J-39,有装备。算是现今顶尖技术了。不过和F-22还是没法比,战斗机的差距不是差一点算一点的问题,而是差之毫厘,谬以千里。所谓30架歼-10可比一架F-22的想法是错误的,除非运气好到极点,F-22被高射炮打下来,不然就是100架歼-10也打不下一架F-22。只有等F-22落单,没导弹时,用三十架以上的歼-10包围,在空中顺着轨迹找,用眼睛发现目标,然后用航炮打下来。这很费事。目前,还有一种激光眩目武器可以打F-22,不过不要报太大的希望。

    《探索》杂志评出08十大天文图片

    第1名:凤凰号降落火星

      

    凤凰号降落火星

    这张图片是“火星勘探轨道器”探测器随机携带的高分辨率HiRISE照相机拍摄的,图中的小亮点是“凤凰”号登陆器,大亮点则是它的降落伞,此时的“凤凰”正向火星表面降落。

    为什么这张“凤凰”图片会成为年度十大天文学图片排行榜之首呢?首先,这是一个能够证明人类触角已延伸到地球以外的另一颗行星的直接证据。除此之外,这是我们向火星发射的另一个探测器拍摄的。这个“机器使者”此时已置身火星轨道,为这颗红色星球拍摄高清晰图片。“凤凰”降落图显示了人类不可思议的能力和远见:地球上的工程师通知HiRISE应该将镜头对准何处,并在正确的时间命令它拍下这种充当证据的图片。这张图片无疑是在告诉火星“我们来了”。

    “凤凰”号降落图简单到不能再简单,它的像素很少,图中的登陆器及其降落伞也显得模糊不清,但它的意义却非常重大。如果仔细观察,你能够在图片中看到吊伞索,它们构成了整个降落伞的外形。对于天文学家来说,“凤凰”降落图无疑意义深远,虽然没有华丽的颜色而且一点也不壮观,但它所包含的深意却是巨大的。在“凤凰”降落并经过一个陨坑时,照相机还拍下了一张在视觉上非常具有冲击力的图片。虽然它也是一张意义重大的图片,但笔者显然对“凤凰”降落图更情有独钟,原因就在于它的简单直接以及背后隐藏的深意——人类的足迹已不限于地球这一颗行星。

    从“海盗”号飞船到“旅居者”号、“机遇”号和“勇气”号火星车,从“凤凰”号登陆器到“火星勘探轨道器”、“火星全球勘测者”、“水手8号”、“水手9号”、“奥德赛”号以及“火星快车”号探测器,我们一次又一次向这颗红色星球派出使者,因为我们希望去了解、希望去探索。我们需要更多地了解火星以便加深对地球本身的了解,我们只是希望知道的更多。这是人类的一种天性,更是值得骄傲和自豪的所在。正是因为这种勇敢的探索,我们才得以在地球上生存了数十万年。也正是有了这种探索,人类才可能继续生存下去。

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    第2名:首次直接拍到太阳系外行星

     

    首次直接拍到系外行星

    2004年,天文学家保尔·卡拉斯利用哈勃太空望远镜进行研究,他将哈勃对准明亮的南部天空的恒星“北落师门”,拍摄一些可见光图片,他发现这些图片上包含一个小光点。他等待了两年,其间拍摄了更多图片。他发现这个光斑在移动,而且似乎是随着那颗恒星移动。它随“北落师门”进行的整体移动,显示它受到这颗恒星的引力束缚,但是另外的运动说明它在沿自己的轨道运行。这些发现证明,卡拉斯已经发现一颗新行星。

    这张图片本身令人难以置信,“北落师门”是一颗年轻恒星,大约仅有2亿岁。它被一个距离它大约有170亿公里的尘埃带环绕。这个尘埃环偏离中心,拥有非常明显的边界,这些都表明它里面有一颗行星,这颗行星可能是沿着一条椭圆形轨道运行。这颗行星的质量大约是木星的3倍,到达“北落师门”的轨道大约需要870年。它的引力使周围的尘埃环形成椭圆形,它与“北落师门”之间的距离,使我们能够避开这颗恒星发出的耀眼强光看到它。我们一直希望可以看到一个不同的世界,现在这个梦想终于实现了。

    这张照片,给我第一感觉就是《指环王》第三部中的召唤魔戒的黑暗势力的眼睛。

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    第4名:漩涡星系NGC 7331

     

    漩涡星系NGC 7331

    这张照片是文森·佩里斯在西班牙南部的卡拉尔·奥拓(Calar Alto)天文台使用3.5米的望远镜观察到的。照片中的漩涡星系NGC 7331距离我们大约5000光年。这种美丽的螺旋图案是由这一圆盘中的引力拥塞而形成;聚集着气体和尘埃,引力形成了那些臂状物,新的恒星也在形成。在某种意义上,这些臂状物是一种幻觉,它们里面没有很多恒星,它只是一个聚集大而明亮又短命恒星的地方,所以这种臂状物很容易被看到。那些妖艳明亮恒星寿命很短,在没有逃离臂状物前就死掉了。因此,在臂状物中间它们看起来较暗。但是,很多不太大的恒星仍活着,如太阳。

    NGC 7331的核心可能藏着一颗黑洞,这颗黑洞的大小和我们银河系核心的黑洞差不多。NGC 7331尘埃中复杂分子所发出的辐射,是以红色和棕色来代来,它们同时也显现出星系旋涡臂恒星形成区的所在。这个星系漩涡臂的延伸范围大约有10万光年。很有趣的是,NGC 7331另外还有个恒星形成环,它以黄色显示,离星系核心约有二万光年。现在还不知道我们银河系内是否有这种结构。

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    NGC7331的照片,已经不是一次两次的出现在各类的天文照片中。 其实,我们的银河系如果可以从外部看上去,也类似这个样子,只不过,我们要从至少10万光年以外的距离去看我们的银河系。

    第6名:伽玛射线爆发

     

    伽玛射线爆发

    很多天文学家对伽玛射线爆发(GRB)喜爱有加。这些是已知宇宙中规模最大的爆发,爆发程度仅次于创世大爆炸。据我们所知,它们以两种方式发生。一是超大质量恒星核心崩溃形成黑洞的时候,眨眼之间,一个由物质形成的扁平、稠密的圆盘开始绕着黑洞旋转,有一种巨大的力量聚集于恒星心脏地带爆发释放的两束能量和物质。它们将恒星撕裂,发出的尖叫声响彻整个宇宙,在数千光年来,无论碰到什么东西,它们都会将其消灭。

    另一种获取伽马射线爆发的方式是,两个绕相同轨道运行的超密度中子星出现的时候。最终结果同超大质量恒星崩溃的结局相似:形成黑洞,聚焦于光束,死亡随之而来。如果伽马射线爆发形成于不到距离地球7000光年远的地方,并且目标对准我们,这可能会是一次“熄灯号”。如果伽马射线爆发形成于距离地球100光年远的地方,它几乎肯定会将地球变成一个大火球。

    令人欣慰的是,伽马射线爆发形成于距离地球很远很远的地方。尽管如此,它们的威力令人难以置信,这就是为何将两个伽马射线爆发事件列为第六名的原因。如上所示,左图是GRB080319B,距离地球75亿光年,其亮度单凭肉眼也能看到。虽然亮光仅仅持续几秒,如果你在正确的时间和正确的地点仰望苍穹,你可能会看到发生于宇宙的大爆炸。

    右图是GRB080913,是科学家有史以来发现的最遥远的伽马射线爆发,距离地球128亿光年。换句话说,当恒星消亡产生这种爆发时,宇宙的形成历史还不到10亿年。当它到达地球的时候,来自这次古老爆发的光线已经穿越近130亿年的空间界限,甚至是在地球诞生之前,是在太阳形成之前,甚至是在银河系诞生之前。两张图片都是由美宇航局“雨燕”轨道观测卫星拍摄的。

    GRB080309B是X射线照片,GRB080913是结合X射线和紫外成像两种技术制成的照片。在这两张照片中,这些物体距离我们如此遥远,我们的大脑根本无法领会数字,两次持续数秒的爆发释放的能量完全可同太阳整整100亿年寿命期间释放的能量相媲美。再看一眼两张照片。请记住,尽管围绕伽马射线爆发有许多谜团尚未揭开,但我们确实对其工作原理有了相当多的了解。

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    第7名:吞噬同类的星系

     

    同类相残的星系

    长期以来,我们便知道一个事实,星系并非是“挑食者”,相反,它们是吞噬同类的“魔鬼”。确实如此,它们会互相残杀。如果小星系距离大星系过近,大星系的引力将会将小星系撕成两半,并将里面的物质全部吸到自己的腹中。多数大星系都展现出这种证据,我们自己的星系眼下就在吞噬至少一个星系,也许之前还吞噬了数十个。但与NGC 1132相比,银河系就相形见绌了。NGC 1132是一个距地球3亿光年远的巨大的椭圆星系,在可见光下,它的直径比银河系多出20%,质量可能是银河系的10倍!

    美宇航局“哈勃”太空望远镜拍摄的这张照片让人觉得这个星系浩瀚无边,事实上,这只是冰山一角,这个星系的质量多数是炽热的X射线喷射气体和看不见的暗物质。在这张令人大为惊讶的照片中,仍存在妙不可言的地方。除了NGC 1132星系本身绚丽多姿、五彩缤纷的轮廓外,照片背景还有数千个星系,使得其高清晰原图值得大家花时间去下载和珍藏。

    第8名:“斯皮策”望远镜窥视星云心脏

     

    “斯皮策”望远镜窥视星云心脏

    星系中的大多数恒星诞生于浩瀚的气云——孕育各种质量恒星的“恒星摇篮”。在星云的中心地带,质量最大、温度最高、亮度最大的恒星以其离子化紫外辐射物淹没气体,引起气体发出亮光(同霓虹灯闪亮的原理相似)。这种辐射物连同亚原子微粒风暴吹向恒星,在直径达到数光年的气云中间掏出一个大洞。结果就成了像星云W5这样的美奂绝伦的物体。我们很容易辨别出哪些恒星正在工作:看一看“手指”的指向。大洞边缘周围是数光年长的“手指”,它是由侵蚀性风暴引起的物质形成的,有点像溪流中的沙洲。它们直接指向上游风暴的来源处。

    星云W5之所以在年度十大天文图片中有一席之地,是因为它非常有趣,形状像心一样!气体甚至呈现淡红色,原因就在这张照片是用斯皮策太空望远镜拍摄的,在照片以红外线呈现在我们面前时,会给人温暖之感。

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    第10名:外表似西瓜的水星

     

    外表似西瓜的水星

    水星是一颗很难观测的星球,其轨道距离太阳如此之近,在空中它看上去似乎永远不会远离那颗距地球最近的恒星,也就是说,只有在水星靠近地平线的时候,以及太阳升起前或太阳落山后,大家才能看清楚它。朦胧混沌的地球大气令这张照片有些扭曲,要去研究水星,我们确实需要发射探测器。“水手”10号在20世纪70年代绘制了部分水星地图,不过由于轨道力学的异常变化,只能看到半个水星。尽管“水手”10号任务在当时算得上是重大突破,但它发回的照片清晰度并不佳。

    后来,美宇航局发射了“信使”号探测器,这颗新星探测器在进入水星轨道之前,必须绕这颗小行星飞行三圈。但是,到第二圈时,它就已经改变了我们对水星的认识。“信使”号发回的水星照片有许多可供选择,可我认为这张细致的全貌图展示了水星无数的特征,或是令人难以置信的陨石坑边缘,或是三个同心圆大坑的独特视角;或是这些来自一次年轻撞击特征的非凡光线,或是这种在两个大坑日落的美景,你从中可以看到大坑底部的山川影子。

    最终,这是对水星全貌的一种概述——显示遍布整个星球的撞击坑的辐射,让我有种置身世界奇观的错觉。这张照片是“信使”号探测器第二次飞离水星时拍摄的,当时两者相距大约2.8万公里。范围如此之大但却如此详细的照片确实给人眼前一亮的感觉;宇宙之美和科学在此完美地结合起来。

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    这张照片看上去,就像我们看火星,木星等系内行星一样的感觉,似乎没有那么遥远,并且触手可及的样子。
    而事实是,这张照片中星系的跨度,同样是以十光年计的。
    图片中,黯淡的,除了大部分稀薄的星云尘埃之外,之间也孕育或者存在着数以亿计的和我们太阳一样的恒星。
    以我们现在穿越空间的速度,一个人一生的时间,也不能从最边缘的一个可见的星体,穿越到离它最近的另外一个星体。

    银河系:太阳距离最近的恒星比邻星,它位于半人马座,离太阳的距离是4.22光年。學名星半人马座α星C,它是半人馬座的一顆三合星半人马座α星的第三颗星,位于从地球看来西南方向2度的位置,是距离太阳最近的恒星(4.2光年),为一颗红矮星,亮度+12.4。

    人类的探测器,先驱者10号和11号经过了13年的漫长飞行,才刚刚飞出了太阳系(当然不是沿着想象中的垂直于轨道的方式飞出去的)。太阳系的直径大约是120亿公里,82个天文单位,光线穿越太阳系只需要不到一天时间。

    强子对撞机可以解释什么?

      世界最大粒子加速器启动,耗资约536亿人民币,近80个国家和地区参与

      2008年9月10日上午9时30分(北京时间10日15时30分),欧洲大型强子对撞机(LHC)启动,加速第一批质子,测试超导电磁体控制性能,为高速粒子对撞实验做准备。

      大型强子对撞机2003年开始修建,将近80个国家和地区的2000多名科学家参与这一研究项目。这项耗资44亿英镑(约合人民币536亿)的实验其目的是重现宇宙大爆炸(宇宙起源)之后的情形并提供有关生命积木的重要线索。

      耗电量=日内瓦所有家庭用电量

          大型强子对撞机是世界最大的粒子加速器,建于瑞士和法国边境地区地下100米深处的环形隧道中,隧道全长26.659公里。 

          在撞击器内这条27公里长的圆形隧道,超导磁铁会把质子和离子,加速至接近光速,然后相撞(根据爱因斯坦的相对论E=M*C*C E是能量,单位是焦耳,M是质量,单位是千克,C是光速,单位是米/秒。这个公式表示出:具有一定质量的物体,所具有的能量。简单的理解就是:1公斤的铜在合适的条件下,如果能将能量释放的话,这个能量是:9×10的16次幂焦耳,也相当于2.5×10的10次幂千瓦时,也就是250亿千瓦时(250亿度电)。我们国家三峡工程设计总装机容量2240万千瓦,也就是2.24×10的7次幂千瓦,1千克的物质完全释放出其所具有的能量的话,相当于三峡工程1116个小时所发出的电能,即1.5个月所发出的电能。爱因斯坦的能量公式阐明了物质所具有的能量,这个也是现代核武器的理论基础。同样:根据这个能量公式,在将物质加速的时候,所需要的能量将会很大。这也是为什么电子对撞机要设计的如此庞大,加速时间为什么要那么久,以及耗电量为什么那么高。),在极细微空间爆发十万倍太阳温度的超级高温。这一刻就像宇宙大爆炸之后,释放大量能量和基本粒子,冷却后形成组成物质的质子和中子。(图片说明:大型强子对撞机位于瑞士、法国边境地下100米深的环形隧道中,隧道全长达27公里)

      重演小型宇宙大爆炸,科学家将从中寻宝。一样是物理理论中令粒子拥有质量的“上帝粒子”。另一样是占宇宙百分之九十六却看不见的暗黑物质和暗黑能量,从数据推断出它们组成成分。第三样是由电荷相反的基本粒子组成的反物质,科学家相信宇宙诞生时正物质和反物质数量一样多,他们要探究之后没有反物质留下的原因。最后是高次元空间,如撞击后有粒子失踪,它们就可能进入隐藏的高次元空间。

      对撞机“开足马力”后,能把数以百万计的粒子加速至将近每秒钟30万公里,相当于光速的99.99%。

      据介绍,在一项长达10小时的实验中,粒子流每秒可在隧道内狂飙11245圈,粒子束的运行距离可能超过100亿公里(相当于66倍于太阳到地球的距离,已光的速度从太阳到地球大约需要8分半),足以在地球与海王星之间做个往返。大型强子对撞机将消耗120兆瓦特电量,相当于日内瓦所有家庭的用电量。

      9个最大科学工程

      强子对撞机居首

      世界上出现了不少规模惊人的科学工程,以下9大工程中有些已投入运转,有些正在建造当中,有些则仍停留在制图板上。

      1.大型强子对撞机(LHC) 大型强子对撞机被很多人称之为世界上规模最为庞大的科学计划。据悉,大型强子对撞机有望揭开所谓的“上帝粒子”之谜。

       2.国际热核聚变实验反应堆(ITER)计划 这个世界上第一个示范级核聚变反应堆将建在法国南部,它将第一次实现持续核聚变反应。这个历时8年的庞大项目完成时,国际热核聚变实验反应堆在延长期内产生的电能可达到500兆瓦。

      3.国际空间站 在2010年竣工时,国际空间站将成为有史以来最大的多国参与的太空项目。最终的国际空间站将太阳能电池板展开时的个头与一个足球场差不多。

      4.澳大利亚“太阳塔” “太阳塔”技术是指利用太阳辐射加热空气进而发电。

      5.气候变化模拟计划 气候变化模拟计划并不是向北极高纬度地区派遣研究船,或是分析一支或两个研究小组的遥感设备获得的数据,而是利用数千名志愿者的电脑在空闲时处理气候变化数据。

      6.詹姆斯·韦伯太空望远镜 在美国宇航局准备让哈勃太空望远镜退役之时,它的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜将被送入距地150万公里的轨道。

           詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope,缩写JWST)是计划中的红外线观测用太空望远镜。作为将于2010年结束观测活动的哈勃太空望远镜的后续机,计划于2011年发射升空。但因哈勃太空望远镜的修补等延命措施的效果,故发射改期为2013年。系欧洲空间局(ESA)和美国宇航局(NASA)的共同运用计划,放置于太阳-地球的第二拉格朗日点。不像哈勃空间望远镜那样是围绕地球上空旋转,而是飘荡在从地球到太阳的背面的150万千米的空间。
          此项目曾经称为“新一代太空望远镜”(Next Generation Space Telescope),2002年以美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯的名字命名。1961年至1968年詹姆斯·韦伯担任局长期间曾领导了阿波罗计划等一系列美国重要的空间探测项目。
          詹姆斯韦伯太空望远镜的主要的任务是调查作为大爆炸理论的残余红外线证据(宇宙微波背景辐射),即观测今天可见宇宙的初期状态。为达成此目的,它配备了高敏度红外线传感器、光谱器等。 为便于观测,机体要能承受极限低温,也要避开太阳和地球的光等等。为此,詹姆斯韦伯太空望远镜附带了可折叠的遮光板,以屏蔽会成为干扰的光源。因其处于拉格朗日点,地球和太阳在望远镜的视界总处于一样的相对位置,不用频繁的修正位置也能让遮光板确实的发挥功效。
          哈勃太空望远镜位于从地表大约600千米的较低的轨道位置上。因此,即使光学仪器发生故障也有可以用航天飞机来修理。詹姆斯韦伯太空望远镜位于离地球150万千米的距离,即使出了故障也不可能频繁派遣修理人员。与此相反,它位于第二拉格朗日点上,重力相对稳定,故相对于邻近天体来说可以保持不变的位置,不用频繁地进行位置修正,可以更稳定的进行观测,而且还不会受到地球附近灰尘的影响。 2e6fa738b5900ed1d4622570
          计划中的詹姆斯韦伯太空望远镜的质量为6.2吨,约为哈勃空间望远镜(11吨)的一半。主反射镜由铍制成,口径达到6.5米,面积为哈勃太空望远镜的5倍以上,可以期待它将有远超哈勃空间望远镜非常高的观测性能。与此同时,相反的光学镜头的重量已经被轻量化了。
         现在这面主镜的直径的比发射它用的火箭更大。主镜被分割成18块六角形的镜片,发射后这些镜片会在高精度的微型马达和波面传感器的控制下展开。但是,此法不会跟克谷望远镜一样,不必像地面望远镜那样必须根据重力负荷和风力的影响而要按主动光学来时常持续调整镜段,故詹姆斯韦伯太空望远镜除了初期配置之外将不会有太多改变。
          主镜的镜面作为全体也形成六角形,聚光部和镜面都露在外面,容易让人联想到射电望远镜的天线。另外,它的主体也不呈筒状,而是在主镜下展开座席状的遮光板。

      7.“世界末日”种子库 “世界末日”种子库又称“诺亚方舟种子库”,如果在不远的将来灾难袭击地球,这个种子库可以提供濒危作物的种子。

      8.太空梯 这项工程目的是把去往太空的人类征程带到新的高度——准确进入轨道。

      9.ANTARES 水下中微子探测阵列 ANTARES(天文学中微子望远镜及地下环境探索计划)和它在南极的伙伴“阿曼达”和“冰立方”中微子探测器是一种朝下看的望远镜,而传统的望远镜是向上盯着星星看。

      “迷你”黑洞不可能毁灭地球

      高速粒子流对撞产生的巨大能量可能会产生“黑洞”,瞬间吞噬地球。

      科学家解释说,首先,大自然可以产生比大型强子对撞机以宇宙射线形式产生的粒子的能量更高的次原子粒子。这些高能粒子通过太空中巨大的磁场和电场提供的能量获得加速度,数十亿年来,它们大量降落在地球上,很多时候它们试图吞噬地球,然而我们安然无恙。

      第二,这些微型黑洞不仅仅是一些小黑洞,它们实际上只有亚原子大小,也就是跟电子或质子差不多大。这些微型黑洞很不稳定,它们很快就会垮塌。事实上这些黑洞是朝着相反的方向发展,喷出放射物,所以最终会消失得无影无踪,而不是不断吞噬物质,变得越来越大,最后吃掉地球。黑洞通过释放放射物最终消失这个过程,是由剑桥大学物理学家斯蒂芬·霍金提出来的。所以,这些次原子大小的黑洞会自然而然地自毁。一些评论人士称,这些微型黑洞可能会被地球重力场捕获,但是它们消失得太快,根本来不及对任何人造成危害。

      第四,根据维尔纳·海森贝格的“不确定原理”,任何事情都有些微发生的可能性。因此大型强子对撞机或许会产生“火龙”。然而发生这种情况的概率非常小,也许在宇宙的一生中都不会有这种事情发生。

      对撞机6大实验

      利用大型强子对撞机(LHC)进行的6项实验都在国际合作的模式下完成。每一项实验都截然不同,这是由其使用的粒子探测器的独特性所决定的。

       两项大规模实验——ATLAS(超环面仪器实验的英文缩写,以下简称ATLAS)和CMS(紧凑渺子线圈实验的英文缩写,以下简称CMS)——均建立在多用途探测器基础之上,用于分析在加速器中撞击时产生的数量庞大的粒子。两项实验的研究规模和研究层面均达到前所未有的程度。使用两个单独设计的探测器是交叉确认任何新发现的关键所在。 (图片说明:ATLAS是一台巨型数字照相机,能够拍摄质子间6亿次碰撞的照片)

      两项中型实验——ALICE(大型离子对撞机实验的英文缩写,以下简称ALICE)和 LHCb(LHC底夸克实验的英文缩写,以下简称LHCb)——利用特殊的探测器,分析与特殊现象有关的撞击。

      另外两项实验——TOTEM(全截面弹性散射侦测器实验的英文缩写,以下简称TOTEM)和LHCf(LHC前行粒子实验的英文缩写,以下简称LHCf)——的规模就要小得多。它们的焦点集中在“前行粒子”(质子或者重离子)身上。在粒子束发生碰撞时,这些粒子只是擦肩而过,而不是正面相撞。

      ATLAS、CMS、ALICE和LHCb探测器安装在4个地下巨洞,分布在大型强子对撞机周围。TOTEM实验用到的探测器位于CMS探测器附近,LHCf实验用到的探测器则位于ATLAS探测器附近。

      5大待解的谜团

      大型强子对撞机——这个世界上最大的机器,除了为有望揭开宇宙起源的奥秘,还将揭开哪些谜团呢?

      什么是质量?

      质量的起源是什么?为什么微小粒子拥有质量,而其它一些粒子却没有这种“待遇”?对于这些问题,科学家到现在也没有找到一个确切答案。最有可能的解释似乎可以在希格斯玻色子身上找到。希格斯玻色子是“标准模型”这一粒子物理学理论中最后一种尚未被发现的粒子,它的存在是整个“标准模型”的基石。早在1964年,苏格兰物理学家彼得·希格斯便首次预言存在这种粒子,但迄今为止,科学家仍未见过它的庐山真面目。

      ATLAS和CMS实验将积极寻找这种难于捉摸的粒子存在迹象。

      一个“看不见”的问题

      96%的宇宙由什么构成?

      我们在宇宙中看到的一切——从小蚂蚁到巨大的星系——都是由普通粒子构成的。这些粒子被统称为物质,它们构成了4%的宇宙。余下的部分据信由暗物质和暗能量构成,对它们进行探测和研究的难度不可想象。研究暗物质和暗能量的性质是当今粒子物理学和宇宙学面临的最大挑战之一。

      ATLAS和CMS实验将寻找超级对称的粒子,用于验证一种与暗物质构成有关的假设。

      为什么找不到反物质?

       我们生活在一个由物质构成的世界,宇宙万物——包括我们人类在内都是由物质构成的。反物质就像物质的一个孪生兄弟,但它却携带相反电荷。在宇宙诞生时,“大爆炸”产生了相同数量的物质和反物质。然而,一旦这对孪生兄弟碰面,它们就会“同归于尽”,并最终转换成能量。不知何故,少量物质幸存下来,并形成我们现在生活的宇宙,而它的孪生兄弟反物质却几乎消失得无影无踪。为什么大自然不能一碗水端平,平等对待这对孪生兄弟呢?

      LHCb实验将寻找物质与反物质之间的差异,帮助解释大自然为何如此偏向。此前的实验已经观察到两者之间的些许不同,但迄今为止的研究发现还不足以解释宇宙中的物质和暗物质为何在数量上呈现出明显的不均衡。

    关于反物质:

          反物质的基本粒子不仅仅包括正电子和反质子,而是多种多样的,例如反μ介子、反π介子等等,它们是和对应的正基本粒子电荷相反的基本粒子,但它们的寿命太短暂,比如正反μ介子只能存在百万分之几秒钟,而正反π介子大约只能存在一亿分之二点五秒,寿命如此短暂的物质显然无法作为燃料。除了带电的之外,还有不带电的,如反中子、反中微子之类,以反中子为例,它虽然和普通中子一样都不带电荷,但一个反中子经过β衰变后就变成一个反质子,而不是一个带正电的质子,我们可以据此区分它们,不过这样不带电的粒子以目前的手段无法有效储存(甚至更糟糕,以我们目前的手段都无法直接观测到它们,而是通过湮灭间接观测),所以同样也不适合作为燃料。最后能够候选的还是反质子和反电子。
      由于反物质和物质如果相遇,将会湮灭,正反物质的质量将全部转化为能量,按照爱因斯坦的质能公式E=mc2释放巨大的能量,就目前所知道的所有物理反应而言,这是效率最高的燃料。我们可以比较一下每公斤星际飞船发动机燃料的效果,很理想的化学反应可以产生1×107焦耳的能量,核裂变产生8×1013焦耳,核聚变产生3×1014焦耳,而反物质的湮灭能产生9×1016焦耳,是氢氧化学反应的1百亿倍,太阳核心热核反应的300倍。这种飞船的比冲量将是最高的,而推重比也可能是最高的,一片阿司匹林那么大的反物质同物质湮灭产生的能量足以让一艘飞船巡弋数百光年,而航天飞机那么巨大的燃料箱和推进器中的燃料完全可以用100毫克的反物质代替。
       此外,反物质发动机的一个好处是反物质的湮灭可以自发产生,不需要象核发动机中的核反应那样需要许多条件,所以就不需要很大的反应堆,可以减轻飞船重量。因此,早在1953年德国火箭科学家Eugen Sanger就提出可以用反物质推进宇宙飞船,而以反物质为燃料的飞船其后也成为科幻小说作家喜爱的星际运输工具。
      不过,若想把理想变为现实,还有许多困难要克服。首先是制造它太消耗能量了,因为我们目前还没有其他制造反物质的办法,所以只能把湮灭过程反过来,使用粒子加速器,根据爱因斯坦的质能转换公式从能量中制造出反物质(以基本粒子的形态产生)。由于这个原因,现在全球每年才能制造出1百亿分之一克的反物质,这点反物质还不够加热一杯咖啡。
      另外一个障碍是储存,因为反物质只要遇到正物质立刻就会湮灭爆炸,所以我们无法使用任何正物质制作的容器来存放它,现在都是通过磁场来保存这些反物质基本粒子。使用最多的是超冷真空的彭宁离子阱(Penning trap),这是种可以便携运输的反质子存放装置,利用迭加电磁场来存放质子,但正电子难以用这种方式存放。

      “大爆炸”的秘密

      物质在宇宙诞生第1秒啥样?

      构成宇宙万物的物质据信来源于一系列密集而炽热的基本粒子。现在宇宙中的普通物质由原子构成,原子拥有一个由质子和中子构成的核子,质子和中子都是被称之为“胶子”的其它粒子束缚夸克形成的。

      这种束缚非常强大,但在最初的宇宙,由于温度极高加之能量巨大,胶子很难将夸克结合在一起。也就是说,这种束缚似乎是在“大爆炸”发生后的最初几微秒内形成的,此时的宇宙拥有一个由夸克和胶子构成的非常炽热而密集的混合物,也就是所说的“夸克-胶子等离子体”。

      ALICE实验将利用大型强子对撞机模拟大爆炸发生后的原始宇宙形态,分析夸克-胶子等离子体的性质。

    (图片说明:哈勃拍摄到的暗物质环;宇宙大爆炸示意图)

    隐藏的世界

      空间的额外维度真的存在吗? 

      根据爱因斯坦广义相对论,人类生存的三维空间加上时间轴即构成所谓四维空间。后来的理论认为,可能存在拥有隐藏维度的空间。弦理论便暗示额外的空间维度尚未被人类观察到,它们似乎会在高能条件下显现出来。基于这种推测,科学家将对所有探测器获得的数据进行仔细分析,以寻找额外维度存在迹象。  

    地球上超强的生命力


        《美国科学报》9月8日报道,近日,欧洲科学家发现了一种可以在太空真空环境中生存的动物——缓步类,也被称作水熊。不仅仅是太空,它们中的一部分还可以同时在真空和太阳辐射条件下生存,这是人类迄今为止发现的唯一一种可以在双重严酷条件下存活的动物。

      幼虫的身体只有0.5毫米长

      人类、大猩猩和犬类都可以在太空生存,但仅仅是几分钟。几分钟后,这些动物肺内的空气开始膨胀,血液中的气体开始变成泡泡,嘴里的唾液也开始沸腾。
    但是,相对低等的菌类、地衣类植物则可以在太空中长期生存,地心引力的缺失和强烈的温差对它们的生活没有多大影响。缓步类动物的体形很小,在显微镜下才可以看到,幼虫的身体只有0.5毫米长,成熟后也只有1.5毫米。它们分布在地衣类、苔藓类植物、土壤、山顶和4000米的深海中。鉴于它们生存的苔藓类植物环境很容易干燥,在没有湿气的情况下,缓步类动物也能存活10年以上。除此之外,缓步类动物还对太阳紫外线具有高度的抵抗能力。

       为了测验缓步类动物的太空生存能力,瑞典克里斯蒂安斯塔德大学的生态学家英厄马尔-荣松和同事们进行了试验,将两种不同的苔藓缓步类动物和它们的卵放在欧洲航天局2007年9月发射的foton 3无人太空实验舱上。foton 3无人太空实验舱在距离地球表面258千米的高空绕地运行,这些缓步类动物则完全暴露在太空环境中10天。在实验中,有一部分样本没有受到太阳辐射,另外一些则完全浸泡在UV-A和 UV-B辐射下。

    在太空环境中生活很好 和在地面上没多大区别

      德国科隆-波尔兹宇宙医学研究中心研究员、参加本次研究的天体生物学家之一彼得拉•雷特贝格说,“我们发现,这两种缓步类动物在太空环境中都生活得很好,和在地面上没有多大区别。但是遭受太空环境和太阳辐射双重考验后的样本,存活率很低。” 实际上,当最终被放回水中的时候,暴露在太空环境和太阳辐射双重考验下的缓步类动物只有10%存活了下来,并且,所有的幼虫都没有孵化出来。但是,荣松说,“尽管如此,这也是人类迄今为止发现的第一种在双重暴露下,仍然有样本存活的动物。”雷特贝格推测,可能是缓步类动物的外层,即皮层,可以帮助它们抵御太阳辐射。 

      研究人员称,和微生物细菌耐辐射奇球菌一样,缓步类动物肯定也有一种细胞机理——可以修复辐射的伤害,或者直接抵御太阳辐射。荣松说,“在遭受太阳辐射的时候,没有数据显示缓步类动物的体内在发生变化。所以,我们不知道太阳辐射对它们的伤害有多大,它们又是怎样修复这些伤害的。” 实验表明,至少有一些动物可以在严酷的太空环境下毫无屏障地存活。在这个“超级坚强”动物的名单上,还包括轮虫类、线虫类(蛔虫)、可抗干燥的昆虫幼虫,还有甲壳类如盐水虾。

      科学家发现,所有的这些“超级动物”都和缓步类动物一样,具备高度抗干燥的能力。

      一部分缓步类动物赖以生存的地衣类植物也可以在太空环境下生存。荣松说,“如果保护这些缓步类样本远离太阳辐射,它们可以在太空中存活几年。但是问题是,飞船进出大气层时会产生巨大的喷射力,这些样本也受到了影响。”飞船进出太空大气层产生的灼热感和一个石块进出行星大气层产生的摩擦大致相当。

    有望担当星际旅行重任

      星际旅行可能会花费几百万年的时间,人类目前并没有能力进行如此长期的实验。但是,至少有一部分缓步类动物在星际旅行最开始的10天里可以完好地生存。测验缓步类动物生存能力的真正问题是寻找一个合适的环境。荣松说,“只要找到一个比太空温和一些的环境,缓步类动物就可能繁殖、生存。”

    关于水熊的一些信息:

         缓步动物门是动物界的一个门,是俗称水熊虫(Water Bear)的一类小型动物,主要生活在淡水的沉渣、潮湿土壤以及苔藓植物的水膜中,少数种类生活在海水的潮间带。有记录的大约有750余种,其中许多种是世界性分布的。在喜马拉雅山脉(6000m 以上)或深海(4000m 以下)都可以找到它们的踪影。
        缓步动物是多细胞动物。它们非常细小,大部分不超过1毫米,最小的Echiniscus parvulus初生的时候只有50微米。而最大的Macrobiotus bufelandi则只达1.4毫米。通体透明,无色,黄色,棕色,深红色或绿色。它们的颜色主要是它们的食物赋予的。它们食入含类胡罗卜素的食物,类胡萝卜素可以在各器官沉积。
        它们由头部,四个体节,被几丁质构成的角质层覆盖。四队脚,末端有爪子,吸盘或脚趾。由长长的细胞组成的肌肉因应体节而分布。口前有两向前突出,一个用于刺进食物,另一个则是吸收工具。前肠有很多成对腺体,薄薄的食道连接中肠。在两个目的水熊虫中肠和末肠之间有马氏管,专司体内的渗透压平衡。
        神经系统的构成:咽上下神经节,其中咽下神经节和腹部四个神经节链式相连。体腔中的细胞负责储存。水熊虫没有循环系统和呼吸系统。
        缓步动物通常是雌雄异体。它们的性腺是次体腔的残留物,使不成对的囊状器官,或者是在肛门前向外开口,或者是向终肠开口。卵子并不需要事先受精就可以被排出体外。
        地球上生命力最强可以说几乎杀不死的生物--水熊
        水熊﹝water bear﹞是体型极小的生物,必须用显微镜才能看清它的面貌。
        水熊在干燥状态或环境恶化时,身体会缩成圆桶形自动脱水静静地忍耐蛰伏﹝隐生现象cryptobiosis﹞,意思是﹝潜在的生命﹞,此时会展现惊人的耐力。
        在1920年代,德国佛莱堡大学的拉姆把处在隐生现象的水熊分别放在150度(只有厌氧菌跟水熊才能处在如此高温下)和零下200度(接近绝度温度喔)的环境,结果发现不论在什么情况下,只要恢复常温并给予水分,水熊就会复活并再度开始缓慢地步行。
        日本神奈川大学科学家在研究中发现,熊虫能身处6亿帕斯卡的压力下而安然无恙,这一压力为大气压的6000倍,是绝大多数生物、包括细菌所能承受的压力极限的两倍。
        除温度外,水熊对真空的耐力也是超强。在百万分之一毫米汞柱的近真空状态下(接近太空的环境),水熊也能保持蛰伏存活,只要恢复常温并给予水分,水熊就会复活并再度开始缓慢地步行。
    水熊亦能承受57万仑琴(人类在这种强度的放射线下,不到几秒就会死亡),也就是说,水熊的放射线耐力是人类的千倍之多。一样只要给水处于常温下就会复活。
        处在PH值为1的强酸以及PH值13的强碱下,水熊照样没事,人类则是被溶化连骨头都没剩下来。
    可在微波炉活上非常长的时间,人类在相同强度的微波下,不到1分钟就会被烤熟了
    有些研究报告也指出,把收藏在博物馆达120年的苔藓类标本添加水分后,其中的水熊又恢复活动状态。
        水熊这种生物比蟑螂还强,科学家曾经在盐矿中发现以冬眠了数千年的水熊,她们给予它水分和营养后,它就然能够醒过来并继续正常的生理活动。
        全球几乎都有他的存在,北极、热帯、深海、温泉里都可以找到它。
    此外,研究也显示,它能耐住比人类强数千倍的辐射量(可应付核子战争),可忍耐严重缺水和高浓度的盐分(可以应付像明天过后那样海水淹没都市的状况),最重要的是可以以冬眠的方式渡过不良环境,就算将地球破坏殆尽,它还是可以藉由将新陈代谢调至最慢而存活到地球自我净化之后再醒来。
        10月29日出版的英国《自然》杂志上介绍说,水熊之所以能够在各种极端条件下生存,与它们身体可自动进行脱水有很大关系。科学家们发现,水熊在自行脱水后,身体体积可比正常情况下缩小一半,同时,它的八条腿也会收缩,从而进入一种静止的蛰伏状态。在这种状态下,水熊可“扛”过各种极端条件。
        因为水熊本身有隐生现象可以说是冬眠,不管处在什么恶劣环境下都能立刻进入冬眠,只要加一点水就能立刻复活,生命力比病毒还强,所以被称为不死身生物。

        基维百科中关于缓步动物的资料:点击查看

    超新星爆炸残留下的惊人光带

    哈勃望远镜最近拍到了银河系中一颗已经在1006年5月1日爆炸了的超新星残余的特写镜头。此爆炸是历史记载中最明亮的爆炸之一。该超新星距离地球1002光年远,我们看到的对方是公元1006年的情景。


    哈勃拍到1006年超新星爆炸残余的特写镜头

     
    這顆“新恆星”是由於它比金星還要明亮﹐科學家認為這顆距離地球7000光年的超新星是一顆恆星爆炸後其大量星體物質被週邊的同伴恆星吞噬後留下的殘骸。

    注释:该超新星距离地球1002光年远,我们现在看到的对方就是公元1006年的情景。

    中国网7月3日电 据英国《新科学家》杂志报道,尽管中世纪的观天人在1000多年前看到了一颗恒星爆炸的景象,但直到现代天文学爱好者才全面获得了其爆炸残余的惊人画面。因为哈勃望远镜最近已经拍到了银河系中一颗已经在1006年5月1日爆炸了的超新星残余的特写镜头——是一条非常壮观的光带。此爆炸是历史记载中最明亮的爆炸之一,肉眼就能看见。

    科学家表示,此精巧模样的残余其实是来自此恒星爆炸的部分冲击波。而且,此暴动的残余还在爆炸之中,每小时大约移动1千万公里。此哈勃图像主要是由此残余的氢原子发射出的可见光、蓝光、黄绿光和近红外线光共同生成的合成图像。此扭曲光带的明亮部分是来自此爆炸的冲击波位于我们视线的边缘。

    此超新星爆炸的残余在可见光下较昏暗,但天文学家用X射线光谱制成了极好的图像。

    (右图)SN 1987A超新星在银河系邻近的大麦哲伦星云中引爆,其首次观测时间不超过20年。此后该超新星形成明亮的星体,就像项链上的珍珠。在其爆炸前,这颗超新星形成环状太空物质围绕着一颗2万年历史的恒星,同时超新星释放的冲击波重击着这个环状结构,并将其加热。如图所示,这个暗红色环状结构的形成来源仍是一个谜团。

     
    面纱云翳又被称为天鹅座环状残余,是5000-10000年前一颗超新星爆炸形成的。

    再看看我们的这个宇宙。
     
    每一个盘状的亮点,都是一个星系。象下面的星系一样:

    仙女座大星系是最靠近我们银河系的一个主要星系。一般认为我们的银河系非常的像仙女座大星系。这两个星系正主控着一个称为本星系团的星系群。从仙女座大星系所散播出来的光线是由数千亿颗恒星的光所组合而成。图片中分布在仙女座大星系周围的不同恒星是从地球看出去的前景星,它们都是我们银河系中的恒星。仙女座大星系经常被称为M31,这是由于它在梅西叶星表上排第31个。M31与地球的距离是那么的遥远,他的光大约要经过200万年才能够到达地球。关于M31,仍然还有许多未知的现象,例如,为什么他的中心有两个核心这个问题。
     
    美丽的玫瑰星云NGC 2237,是一个距离我们三千光年的大型发射星云。星云中心有一个编号为NGC 2244的疏散星团,而星团恒星所发出的恒星风,已经在星云的中心吹出一个大洞。这些恒星大约是在四百万年前从它周围的云气中形成的,而空洞的边缘有一层由尘埃和热云气的隔离层。 这团热星所发出的紫外光辐射,游离了四周的云气,使它们发出辉光。星云内丰富的氢气,在年轻亮星的激发下,让NGC 2237在大部份照片里呈现红色的色泽。下面这张影像最特殊的特征,是它的色彩和常见的玫瑰星云照片不同。透过氢所发出的红光,氧所发出的绿光,以及硫所发出的蓝光等波段的滤镜,天文学家对玫瑰星云拍照,然后再加以组合,合成上面这张美丽的影像。影像中,我们也可以清楚看见,散布在云气中的暗黑丝状尘埃带。最近天文学家在玫瑰星云内,发现了一些快速移动的分子团,不过它们的起源仍是未知。 玫瑰星云位在南天的麒麟座,它的大小约有100光年,距离我们约5000光年,用小型的望远镜就能看到它。

    雄伟的螺线星系NGC 4414。距离大约60万光年。图像显示出这个星系的中央的区域, 它
    的大多数螺线是典型的, 包含一些更老的黄红色的巨星。外部的旋臂有年轻的蓝色的恒星和大量的星际尘埃。茸毛状螺旋星系是一种没有鲜明旋涡臂的螺旋星系,这种形态的星系蛮常见的,其中NGC 4414是靠我们最近的一个。这种茸毛状螺旋星系到底藏有多少质量呢?下面这张哈勃太空望远镜的真色照片,就是为了要回答这个问题所拍摄的。通常在螺旋星系边缘的恒星和云气,会以非常高的速度绕中心旋转,而星系需要含有大量不可见的暗物质,才能产生足够的重力来维持这种运动。这张影像是非常上镜头的NGC 4414核心,前景的明亮天体是我们银河系内的恒星。 虽然NGC 4414的核心可能只含有极少量的暗物质,不过了解它的质量分布,可以校正星系其余部分的质量,并可以依理类推到其它的茸毛状螺旋星系。 除此之外,定出NGC 4414的精确距离,可以帮助天文学家去测量更遥远的宇宙。

    这个星系距离我们多远?世界各地的宇宙学家,一直很很努力地想找出来。 螺旋星系 NGC 4414具有许多造父变星,从它们亮度的变化,天文学家得以估算出这些变星的距离。用这种方法去分析许多类似星系的距离,有些天文学家最近宣布他们又改进了他们对宇宙膨胀速率的估计。不过,有关膨胀速率的争论仍然没停止,因为最近又有另一群天文学家,利用一种全新的方法得到这些星系较小的距离,而这也代表所得到的宇宙膨胀速率也就较小。NGC 4414有许多典型螺旋星系的特征,包括浓密的 尘埃带、核心的古老红色恒星、和具有许多蓝色年轻亮星的蜿蜒漩涡臂。不过纵然是典型的螺旋星系,有时还是会冒出乎意料的新特点,例如:天文学家最近刚在NGC 4414找到一种不寻常的蓝色变光星体。
     
    Abell 39是 一个美丽的行星状星云,它有着惊人对称的球形。直径约5光年。位于武仙座方向,距离地球约7000光年。这颗银河系中最大的球体,正提供着有关恒星化学组成的有利线索。具有六光年直径的行星状星云 Abell 39 是由一颗与太阳类似的恒星,在数千年前拋出它的大气所造成的。Abell 39 近乎完美的球形,使得天文学家得以精确地估计出有多少相关的物质是真正地在吸收或辐射出光线。观测的结果显示Abell 39的氧含量大约只有太阳的一半。这个一点都不意外的有趣结果,证实了星球间的化学组成都是不一样的。目前天文学家还不知道,为什么中央星会偏离这个行星状星云的球心约0.1光年呢?在照片中,我们可以在Abell39周围与后方,看到实际上是距离地球有数百万光年的星系 。
     
    AM 0644-741有一个美丽的蓝色亮光环,人们称它是戒指星系。它的直径有15万光年,比我们的银河系要大很多。它在飞鱼座方向,距离我们约300光年。科学家认为,戒指星系的这个奇特形状是由于碰撞造成的。当两个星系相撞时,就像一块石头扔进水里引起一圈圈涟漪那样。急速的碰撞改变了星系中恒星和气体的轨道,使它们向外扩冲。蓝色的亮圈中正在形成巨大的恒星,这些新形成的恒星发出极强的光和热使圆环格外漂亮。理论研究显示,这个星系不会永远继续膨胀。在大约300成年后,它将达到最大半径,然后瓦解。
    NGC 4622位于半人马座,距离我们200万光年,外围明亮而蓝色的年轻恒星和黝黑的尘埃带,形成了它美丽壮观的漩涡臂,也让它看起来像是杯子里呈涡旋打转的咖啡。 人们看到下面这张哈勃望远镜所拍摄的NGC 4622影像时,很自然地会认为它是顺着影像做逆时针方向旋转。不过,再细看这个星系,将会发现它有个很明显的内旋臂,而且转动的方向和外旋臂恰好相反。 也因此,它倒底沿那个方向转动呢?最近天文学家把地面的光谱观测,用来和哈勃望远镜清晰的影像交叉比对,研究结果很意外地表示,这个星系旋转的方向是顺时钟,也就是说,它外旋臂的开口是向着旋转方向! 更进一步的研究显示,NGC 4622过去可能曾经和一个小型的伴星系互撞,因此造成它非常特殊的旋转方向,而这种特色在现知的大型旋涡星系中是独一无二的。

    好久以前,在好远的地方有一颗恒星爆炸了。图中左下角的亮点就是在星系NGC 4526边缘的一个叫做超新星1994D的超新星爆炸。超新星1994D有趣的地方并不是在于它与其它的超新星有何不同,而是在于与其它超新星有何相似之处。事实上,它具有与类型Ia的超新星有相类似的特征。如果所有的类型Ia的超新星都有相同的发光强度,则愈远的类型Ia的超新星看起来一定是愈暗。经过亮度与距离关系的校正,天文学家可以决定遥远星系的距离,并用以估计宇宙的膨胀速率与宇宙的几何结构。在过去几年所测得遥远超新星的大量资料,正显示着我们是居住在一个超乎我们以前所能想象的宇宙中。

    为什么螺旋星系ESO 510-13会扭曲变形得这么厉害呢?螺旋星系扁平的盘面,是由亿万颗恒星和弥漫的云气所组成的,它们在星系的重力牵引之下,绕着星系的核心打转。螺旋星系的扁平盘面又是怎么来的呢?现在的理论认为它们是星系形成初期,巨大云气团互撞和合并的产物。不过扭曲的星系盘并不是件很稀罕的事,因为我们的银河系,可能就有个略为变形的盘面呢。造成银河盘面变形的原因,虽然还是科学研究的题材,不过可能的成因不外乎来自其它星系的重力牵引或与其它星系互撞。下面这张影像中的ESO 510-13位于南天的长蛇座内,距离我们大约一亿五千万光年,大小约有十万光年。

    这是因一张1995年哈伯太空望远镜所拍照片而声名大噪的老鹰星云。明亮的蓝色亮星不停地从它黝黑的云柱中诞生出来,展现了剧烈的恒星诞生活动。在下面的这张影像中,老鹰星云右上方的这群恒星是疏散星团M16的心脏。M16的蓝色亮星在过去的五百万年中不停地诞生出来,而在最近这段时期,最主要的是来自星云中称为象鼻的著名云气和尘埃柱。M16位在北天的巨蛇座内,大小约有20光年,星光要用上7000年才能传到地球上,用双筒望远镜就能看见它。
     
    沿着北斗七星的斗柄,向远离斗杓的方向移动,一直到斗柄最外面的亮星才停下来,然后再把望远镜向西南方略微移动,你就有机会看到一对很出色的互撞星系,它们是著名梅西叶目录中编号第51的天体。星系对中的大星系具有很明确的旋臂结构,这个最早发现的“螺旋星云”另一个常见的编号是NGC 5194,它的旋涡臂和尘埃带,很明显地拂过它卫星星系NGC 5195(左方)的前方。这个星系对距离我们约有3700万光年远,位在小型的猎犬座内。在双筒望远镜的视野里,M51是个迷蒙的斑点,而这张清晰的彩色影像是用14吋望远镜配上一部数字相机所拍摄的,总曝光时间为3小时42分。

    大质量恒星、高侵蚀性的恒星风、大量的尘埃及高能量的星光,一同雕塑出我们本星系群内最大也最美丽的恒星形成区之一。这个称为N11的区域,出现在许多以它母星系为主题影像的右上方,而它所在的大麦哲伦星系是我们银河系的近邻。下面影像实际上呈现了N11B,它是N11星云的一部份,它的大小约有100光年而且特别活跃。在大麦哲伦星系里,N11的大小只输给称为剑鱼座30的恒星诞生区。天文学家研究N11B内的恒星,发现它实际发生过三次恒星诞生活动。在影像的右上角,可以看见包着即将诞生出恒星的黝黑、结实尘埃球。

    从冥王星上看太阳,因为视直径只有0.8角分,因此人眼已经看不出圆面,太阳只是一个闪亮的光点,它从太阳上所接受到的光和热,只有地球从太阳得到的几万分之一,比蜡烛亮不了多少.在天空中移动缓慢.
      
      我们的太阳
    sun01
    sun 

    太阳表面的平均温度为6000摄氏度,内部温度超过1000万摄氏度。

    太阳内核的温度高达摄氏一千五百万度,在那儿发生着氢-氦核聚变反应。核聚变反应每秒钟要消耗掉约五百万吨的物质,并转换成能量以光子的形式释放出来。这些光子从太阳中心到达太阳表面要花一百多万年。光子从太阳中心出发后先要经过辐射带,沿途在与原子微粒的碰撞丢失能量。随后要经过对流带,光子的能量被炽热的气体吸收,气体在对流中向表面传递能量。到达对流带边缘后,光子已经冷却到五千五百摄氏度了。
    我们所能直接看到的是位于太阳表面的光球层。光球层比较活跃,温度约为摄氏六千多度,属于比较“凉爽”部分。光球层上有一个个起伏的对流单元“米粒”。每个米粒的直径在一千六百公里左右,它们是一个个从太阳内部升上来的热气流的顶问。就是在不断的对流活动中,太阳每秒钟向宇宙空间释放着相当于一千亿个百万吨级核弹的能量。
    在光球层的某些局部温度比较低,在可见光范围内这些部位就显得比其它地方黑暗,所以人们称之为“黑子”。光球层外包裹着色球层,太阳将能量通过色球层向外传递。这一层中有太阳耀斑,所谓耀斑是黑子形成前产生的灼热氢云。色球层之外是太阳大气的最外层日冕。日冕非常庞大,可以向太空绵延数百万公里,但只有在日全食时才可看到它。人们可以在日冕中可以看到从色球层顶端产生的巨大火焰“日饵”。
    在辐射光和热的同时,太阳也产生一种低密度的粒子流——太阳风。太阳风以每秒四百五十公里的速度向宇宙空间辐射。地球和其它某些行星的极光也是太阳风带来的。如果一段时间内太阳风异常强大,便形成了太阳风暴。太阳的磁场极其强大复杂,其范围甚至越过了冥王星轨道。
    太阳已经近五十亿岁了,它还可以继续平静地燃烧约五十亿年。五十亿年后,太阳内部的氦将转变成更重的元素,亮度会增加到现在的一倍,体积也将不断膨胀,水星、金星和地球都将进入它的大气。在经历一亿年的红巨星阶段后,太阳将耗尽所有能源而坍缩成一颗白矮星,并通过向宇宙空间抛射物质而形成一个行星状星云

    超级地球

     


    “超级地球”的效果图


    正在扩张的太阳系,美国宇航局拍摄

    “超级地球”也称超级类地行星,是指那些环境可能和地球类似、但质量要大好几倍的行星。科学家们普遍怀疑这类行星上可能存在水和生命,因此具有重大研究价值。瑞士日内瓦天文台的科学家们6月16日在法国举行的一次学术会议上宣布,他们发现了5颗新“超级地球”。

    “超级地球”的效果图

    在这次发现的5颗“超级地球”中,有3颗位于距离地球42光年外的绘架座及南剑鱼座方向,质量分别为地球的4.2倍、6.7倍及9.4倍。这3颗“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转,公转周期分别为4天,10天和20天。第4颗“超级地球”围绕恒星HD 181433公转,周期为9.5天。恒星HD181433还吸引了一颗类似木星、公转周期为3年的行星。第5颗“超级地球”的质量是地球的22倍,每4天公转一周。

    自1995年发现第一颗“超级地球”后,天文学家又陆续探测到270多颗,大多如木星及土星般巨大,与地球大小类似的行星较少。由于多数“超级地球”距离我们太远,天文学家无法直接通过普通天文望远镜用肉眼观察,而只能依靠无线电波或者光谱分析等探测方式“间接测算”出“超级地球”的存在。巴黎天文协会的科学家弗朗索瓦说:“最小的行星的质量是恒星的10万分之一,只有高精度的HARPS观测设备才能探测到。”

    而这次天文学家能一下发现5颗“超级地球”也正是使用了这种简称为HARPS的 “高精度径向速度行星搜索器”。这一设备也常被称作“行星猎手”,其光学口径达到3.6米,架设在智利阿塔卡马沙漠南端的勒希拉山顶端,自2004年投入使用以来已经探测到45颗“超级地球”。

    天文学家梅尔表示,已经被发现的“超级地球”还只是冰山一角。而随着现代观测手段的进步和新一代技术革新,发现“超级地球”的速度会越来越快。瑞士天文学家斯蒂芬·尤德里说:“在一两年内,我们就可能找到围绕着类似太阳这样的恒星公转、并且适宜人类居住的行星。”而一旦发现了这样的行星,科幻小说中经常出现的星际移民将可能成为现实。

    “超级地球”的效果图

    非常年轻且正在形成中的行星

    一颗特别年轻的恒星被尘埃和气体圆盘围

    性能作为一种谋生的手段吗?

     

        初看这个标题,甚至惊讶。看了这篇文章,不禁暗自惊叹作者在文章中为目标的命题设置的层层陷阱,引君入瓮的技巧。

        性及其产业不论事实上是被允许还是禁止,以这种手段谋生的人却无异议的被绝大多数人归入贱民的行业。人们总是认为,以出卖性为职业的人是堕落和不自重的,一些如“淫荡”,“无耻”以及更多不堪入耳的评论被加诸她/他们的头上。但是,不知道有没有人认真的思考过,这种评论究竟有何种合理性?
       简单来讲,既然作为一种器官的手和脑能够成为人赖以谋生的工具,那生殖器官又为什么不可以用于这同一个目的?并且,如果不考虑其他因素,在双方自愿的前提下,性 交易中的双方并未有任何一方在任何方面受到损害,这完全是个人自己的事。更并没有任何第三方的利益在这种交易中受到伤害,因此“私人的道德不应当成为刑法关注的对象。”(李银河,《性的问题》,180页)更加激进的女权主义者甚至认为,绵延长久的婚姻制度本质上就是一种合法的性 交易:丈夫提供经济上的赡养,而妻子以性作为交换。这一观点的理论基础来自于马克思主义对有财产关系在内的婚姻关系的批判,事实上恩格斯曾经就有过类似的论断,在《家庭、私有制与国家的起源》中,他就将资产阶级的婚姻比为卖淫,将妻子们比做妓女,认为她们和妓女的区别只是零售和批发的关系,前者零售而后者批发(前引书,179页)。一位妓院老板说得更绝“那些不是为了爱情而是出于贪婪而结婚的女人.....,她们除了名字不叫妓女外,与妓女毫无二致。她们和我的姑娘们的唯一区别是,我的姑娘们使男人花钱感到物有所值。”(前引书,180页)不过这一派由此得出了除了为爱的性以外,一切性都是卖淫,最最极端者甚至主张完全避免性关系,这就很难为人所接受啦。
        不过,另外一些更加考虑现实景况和倡导个人选择的自由派女权主义者们由现代社会中个人应据由自由选择个人生活方式和价值观,而不依附于他人的(不要小看这个简单的说法,这是后现代主义哲学中为马尔库塞,萨特等人极看重的重要概念,其深入人心,或许与“三个代表”有得一比)前提得出了作为独立的人的两性有权利处理自己的身体的结论。也就是说,无论出于何种目的,只要是自己独立做出的决定,任何方式的性都不应当成为道德和他人干涉的对象。因此社会不应当歧视性 服务的提供者,性产业不比任何其他职业更下贱。这一行业的从业者也当然同其他行业的工作者们一样应该有维护自己利益的组织和机构。换句话,这是一门正当职业。自从70年代以来,这种观念已在西方社会中得到越来越广泛的认同,一些在观念上走在前面的西、北欧国家已经开始积极正面回应这种呼声,荷兰率先在欧洲国家中将性产业非罪化,在经过长期的争论后,瑞典也正式开放了红灯区。所以能够如此,是由于一个长达十年的社会学调查显示,实验性开放红灯区后,性产业的顾客并没有出现人们最初设想的飚升,而是在最初出现一次上升之后,很快回落到前此的平均水平,社会风气并没有因此而“败坏”。很快,英国也开始逐步和有计划的开始将商业性活动非罪化。继续步入这个行列的还有法国,美国更多的一些州在激烈的辩论后也开始加入进来。在社会大众层面,虽然一些宗教极端主义分子还顽固的坚持抱定陈腐观念不放,继续对性工作者恶言相向,但已经有越来越多的人放弃在言语和文字中使用“妓女”“鸡”等带有歧视和侮辱性的词句,转而使用“性工作者”或“queer”等中性的名词。
        当然,性产业的问题并非那么简单的,他牵涉大量的社会,伦理观念的冲突和嬗变,在生活的实际层面也还有大量的问题需要解决。但是,作为一种观念,我比任何时候都坚信,性决不应当再成为一个压制的理由,性也决不应当再成为人与人关系中一个被肆意扭曲的方面,作为主体间障碍的性关系的枷锁应当去除。我所深深景仰的哲学家福科曾经提出,通过对性的重新审视,一种全新的人际关系格局得以重新建立,人类得全新的生活方式也从此形成。这或许只是一个美好的理想,或许福科高估了性关系的作用,但我们却不得不承认,对这样一个我们深以为耻的话题的勇敢探讨,使我们对如何诠释“自由,平等,博爱”这些神圣名词有了全然不同的认识,对人作为人的那些要素也有了更深刻的理解。或许海德格尔不会认同,但我却愿意认为,这个过程因此也是一场伟大的去除存在之蔽的运动。
        到这里,我的文章可以结束了,但是,我将乐意引用一位同样令人钦佩的女社会学家的话来作为结束的话语:“性不关乎法律的事。道德不关法律的事。这是我们改革中国现行有关性的法律的最终目标和最高境界。这个目标关系到我们每个人的自由权利。我们不应当放弃这个权利,我们不可以放弃这个权利。

    评《性,不能成为一种谋生的手段吗?》  发言者:柯南

      春水写了一篇叫做《性,不能成为一种谋生的手段吗?》的文章。在我看来这样的一个题目相当让人费解。因为事实上性已经是一些人的谋生手段。所以从这个角度来说,春水的问题是一个伪问题。我想,
    春水想问的其实是“性 交易能够合法吗?”在文章的第一段中,春水说“性及其产业不论事实上是被允许还是禁止,……人们总是认为,以出卖性为职业的人是堕落和不自重的”,并对这种现象的合理性提
    出了怀疑。然而,这一疑问与“性 交易能够合法吗?”并没有联系。出于人权的立场,我们不应该歧视罪犯(你可以注意一下最近的法院的审判书中取消了很多带有歧视性的词),但是犯罪仍然是要加以制
    止的。我也认为,出于人道主义立场,我们不应该歧视从事性 交易的人,但是性 交易并不因此而合法,正如我们不歧视吸毒者,但是吸毒仍然不合法。呼吁平等地看待从事性 交易的人,这是好的,但是推动
    性 交易合法化,则不能简单的基于这个理由。
      春水在文章的第二段中说“既然作为一种器官的手和脑能够成为人赖以谋生的工具,那生殖器官又为什么不可以用于这同一个目的?”如果按照“如果不考虑其他因素,在双方自愿的前提下,性 交易中的
    双方并未有任何一方在任何方面受到损害,这完全是个人自己的事。更并没有任何第三方的利益在这种交易中受到伤害”来考虑,确实如此。然而世界上的大多数事情“如果不考虑其他因素”,都是没有问
    题的。把问题刨掉,剩下的当然是没有问题。“不考虑其他因素”的论证方式,是立法者不能接受的。立法者在立法的时候,就是要全面考虑各种因素,因为法律总是要对社会产生积极的作用,而不是消极
    的。事实上,即使是在我们的生活中,“不考虑其他因素”也常常会导致问题。春水引用李银河的话,认为“私人的道德不应当成为刑法关注的对象”,但是“性 交易”恰恰不仅仅是私人的道德。至少,我
    可以举出这样的例子:一个已经结婚的人寻求性 交易,这就会至少伤害到她/他的配偶。恩格斯《家庭、私有制与国家的起源》中,把资产阶级的婚姻比为卖淫,将妻子们比做妓女,认为她们和妓女的区别
    只是零售和批发的关系,前者零售而后者批发。但是恩格斯显然不是肯定这种关系,而认为应该消灭这种不平等的婚姻,建立一种真正以男女双方互爱为基础、而不是以经济利益为基础的婚姻。把恩格斯对
    于资产阶级婚姻的分析作为“性 交易合法化”的论据,只能认为是曲解了恩格斯的本意。
      在第三段中,春水举出“自由派女权主义者们由现代社会中个人应据由自由选择个人生活方式和价值观,而不依附于他人的前提得出了作为独立的人的两性有权利处理自己的身体的结论。”自然,人人
    都喜欢自由,但是无限的自由或许对我们自身产生伤害。一个人“处理自己的身体”当然是自由的,但不是绝对自由的。法律不禁止自杀,但是利用自杀进行恐吓就是对别人的损害(例如有人当众自杀就可能
    让别人产生不快的心理)。同样,除非性 交易完全保密,否则就可能对别人产生损害。(顺便说一下,也不要夸大后现代主义“深入人心”的程度)。
      把其他国家的做法作为也能在中国国内推广,也值得怀疑。荷兰、英国、法国的性 交易是合法化的,但是也有反对的声音,里面的问题也不少。不能因为某国立了某某法,中国也应该立这种法。说这些把性 交易合法化的国家“社会风气没有败坏”,也需要严谨的证据,美国也并非如春水所说“更多的一些州在激烈的辩论后也开始加入进来”——事实上在美国也只有一个州的性交易是合法的。
      春水说“在社会大众层面,虽然一些宗教极端主义分子还顽固的坚持抱定陈腐观念不放,继续对性工作者恶言相向”。我也要澄清一下,“性 交易在我国不应该合法”这种想法不一定是“陈腐的”,也
    不是“宗教的”。也许春水并没有暗示,但是春水的这句话确实让人感到有暗示辩论的对手是“道德家”的嫌疑。如果春水能够澄清这句话,那么我将非常高兴。
      在第4段里,春水也承认“性产业的问题并非那么简单的,他牵涉大量的社会,伦理观念的冲突和嬗变,在生活的实际层面也还有大量的问题需要解决”,但是又拿出福柯的话,人“通过对性的重新审
    视,一种全新的人际关系格局得以重新建立,人类得全新的生活方式也从此形成”。也许福柯的出发点是好的,但是把社会交给哲学家管理却未必能有一个好的结果。任何人并不因为伟大而天然地正确,毛
    泽东也是伟大的,他的很多理想也是好的,但是他也给社会带来了像文革这样的灾难。一个好的出发点未必意味着一个好的结果,过分夸大这个出发点的好处,也是不恰当的。春水的这段话很感人,然而制
    定法律和管理社会的运作更多需要的是理性和务实。我们可以设想,在中国这个法制并不完善的社会,如果让性 交易合法化,那么它会不会变成在合法外衣下的“吃人”的制度?弱势群体也许会屈从于“合
    法”的性 交易机构的威胁,到底是尊重了他们的意愿,还是事实上强迫了他们的意愿?如果令这一产业合法化,那么它对家庭稳定性的影响是不能回避的,并且不能用“当代社会的离婚率本来就很高”作为
    托词——人人都有离婚的自由,但是一个社会的离婚率过高肯定不是一件好事。从个体角度出发,性 交易会伤害到第三人,这在某种程度上背叛了“自由、平等、博爱”的原则;从社会角度出发,性 交易产
    生的家庭不稳定也会对社会的发展产生影响。
      即便是在性交易合法化的国家,这一“产业”仍然与一些犯罪现象联系在一起,从业者的人身权利并没有受到很好的保障。那么在中国这个社会发展仍然落后的国家,会不会重蹈泰国的覆辙,令更多的
    年轻人成为色情业的牺牲品?“自由、平等、博爱”是神圣的,但是有一个前提条件,那就是:“自由、平等、博爱”也要与社会发展相适应。并不能因为声称某种观点代表了“自由、平等、博爱”,这种
    观点就不证自明了。在很多的时候,我们更要用怀疑的态度去问,当有人声称“自由、平等、博爱”的时候,真的能在事实上促进社会的发展、人类的进步吗?
      在文章的最后,春水引用李银河的话作为结束语:“性不关乎法律的事。道德不关法律的事。这是我们改革中国现行有关性的法律的最终目标和最高境界。这个目标关系到我们每个人的自由权利。我们
    不应当放弃这个权利,我们不可以放弃这个权利。”但是李银河的这番话是过分片面的(且不说“不可放弃的权力”已经不是权力了),假如“性不关乎法律的事”,那么我不知道李女士如何面对性犯罪的受害者,如何看待对于儿童的性犯罪行为,如何看待在各种威胁、恐吓下“合法”的性 交易。实现这个“最高境界”是荒谬的——当然,也许李女士会给她的这一说法给出种种限制条件,然而在此之前,我
    仍然只能认为李女士的这一主张是荒谬的。

    西方伪科学种种 Fads and Fallacies in the Name of Science

     

    By Martin Gardner
    作者:马丁·加德纳
    贝金 译/长正 校
    根据Dover Publication Inc. 1957年第二版译出

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    第一章 论伪科学
    第二章 地球扁平中空说
    第三章 毁灭世界的怪物
    第四章 福特派
    第五章 飞碟
    第六章 盘旋运动
    第七章 打倒爱因斯坦
    第八章 艾萨克·巴布森爵士
    第九章 探矿魔杖和探矿魔摆
    第十章 显微镜下
    第十一章 地质学与《创世纪》
    第十二章 李森科主义
    第十三章 仇恨的辩护士
    第十四章 大西洋岛和莱穆里亚
    第十五章 大金字塔
    第十六章 医学迷信
    第十七章 江湖医生
    第十八章 养生怪论
    第十九章 丢掉眼镜!
    第二十章 偏执的性理论
    第二十一章 生命能说
    第二十二章 意念说
    第二十三章 普通语义学及其他
    第二十四章 从相颅骨到看笔迹
    第二十五章 超感官知觉和心灵运动
    第二十六章 布赖德·墨菲及其他

    “笔仙”、“碟仙”等中国的迷信。

    1:关于“笔仙”、“碟仙”虽然很多现象都不能证实它是真实的,但是你没有能给出合理解释或者研究试验,那么你也不能证实它假的,骗人的。
    答:这就是胡说了。在科学上,假如有一个主张尚未被证明其真实性,那么我们就要认为它是假的。因为科学就是建立在证据基础上的。如果不采用这个原则,科学将沦为一个垃圾堆。“一种现象虽然不能证明是真实的……但是也不能证明它是假的”这恰恰是许多伪科学主张的遁词。1、你不知道它是假的不等于别人未必不知道;2、不能证明是真的,科学就只好把它定为假的;3、及时现在不能证明它是假的,以后未必不能证明它是假的;4、“对不可能性定律的理解为怀疑论提供了逻辑基础。伪科学主张超感官知觉,心灵能、闹鬼、飞碟和其它奇异现象。但我们只需要一条基本的科学原理,即能量守恒定律,即可证明我们对这些主张持极端怀疑论的立场是正当的。从第四章我们将会看到,能量守恒在实验上获得了极精确的证实,因此它是人类历史上最有根据、最可靠的知识。有这样永久性的知识在手 ,我们完全有正当理由对那些声称能做到现实中无法做到的现象的说法持怀疑论立场。”

    “一般的结论需要一般的证据,非常的结论需要非常的证据,显然的结论可以不要证据”。你如果对我说你昨天花三百元买了件衣服,这种事情是很常见的,我也看不出你要骗我的好处,所以属于“显然”型,你说了我就信了。你如果说你花了两千元买了件衬衫,那么在我看来你如果真这么干就有点奢侈了,不过也未必不可能,所以如果你能给我看你的发票,我再看看你那衬衫,的确好,那我也就信了。但是如果你说你花了一百万元买了件衬衫,那就是非常的事件了,我知道你没那么多钱,有那么多钱也不会这么干,那光看看你的发票我也不能就相信了,我会抱极其怀疑的态度,一定要有一个合理的理由和充分的证据才能使我相信这事。
    笔仙、碟仙的存在等是一种非常的结论和事件,所以需要非常的理由。不要说是好朋友如何说了,就算我亲眼所见,也是要抱怀疑态度的,这才是科学的态度。科学上的每一个重大发现都可以说是非常的结论,所以需要写论文,刊登在专业杂志上,被同行评议,要被人反复检验,才有可能被接受。这个和相信某人是我好朋友,不会和我说谎无关,他们(包括我们本人)完全有可能被蒙蔽,或者是自欺欺人,也有可能夸张其辞。
    看过不少笔仙、碟仙的描述,但是似乎从来没有人能描述一次成功的“双盲”实验,即便是很简单的,比如说柯南说的息了灯并不让大家事先知道那些答案的位置。如果真有人愿意试验,我们可以在这里讨论如何设计这个双盲试验。

    2:我们听说,甚至看到了别人请“笔仙”、“碟仙”,它们真的动起来了,如何解释?

    答:证据都是“据说”、“听同事说”——这等于没说。

    其次,即使是“亲眼所见”也不一定等于真的,魔术都是“亲眼所见”,让你看出破绽那就不是魔术,那叫做演砸了。我们总不能认为,我们普通人解释不了魔术,魔术就是超自然的,或者需要科学“继续探索”。
    最重要的,科学从一开始就排除了超自然因素的影响。假如“笔仙”、“蝶仙”存在,如何保证他们不会干扰物理学家的加速器,如果保证他们不会干扰实验室中胰岛素的合成?如何保证我们拍摄到的宇宙图景是真实地而不是这些鬼神的恶作剧?如果他们存在,那么科学将毫无可靠性可言。然而今天绝大多数人都承认,科学是相当可靠的,并且已经取得了如此的成功。从这个意义上来说,试图用科学证明或者探索鬼神的存在(不是指用科学说明所谓鬼神现象的虚假性),就如同缘木求鱼。

    (这一点巧妙,如果超自然的因素存在,那么科学将毫无可靠性可言)。

    模拟“白洞”验证霍金预言

     

    图片说明:最新研究用光线和光纤模拟了黑洞的同类——白洞。

    物理学家无法穿梭进入黑洞内部来看个究竟,不过,他们没有放弃往这个方向努力。在3月7日《科学》杂志的一篇论文中,英国科学家利用光纤和激光,在实验室模拟与黑洞类似的“白洞”(White Hole)上迈出了重要的一步。这一令人振奋的成果有望在不久的将来,为科学家通过模拟研究检测霍金对黑洞特性的预言——霍金辐射(Hawking radiation)奠定基础。

    人们知道,质量和引力巨大的黑洞有一个名为视界(event horizon)的边界,任何物质即使是光线进入视界后也无法再逃脱出来。不过,著名理论物理学家史蒂芬·霍金考虑到量子力学,在1975年预言,黑洞并非绝对的没有任何辐射,粒子对可以一个在内一个在外凌驾于视界之上。不过,由于这种“霍金辐射”十分昏暗,连宇宙微波背景都远不能将其显示出来,因此也一直没有得到确证。

    而所谓的白洞也是广义相对论预言的一种扭曲时空的天体,也有与黑洞类似的封闭边界。不过,与黑洞不断被发现形成对比的是,到目前为止还没有任何证据表明白洞的存在,这或许是由白洞的不稳定造成的。

    白洞与黑洞性质上的显著差异从名字也能略知一二。相比吞噬一切的黑洞,白洞好像一个不断向外喷射物质和能量的“喷泉”,其内部物质和各种辐射只能经由边界向外部运动,而外部的物质和辐射却不能落入白洞里来。即使是光线想笔直冲入白洞,也只会在视界上停止下来。可以这样认为,假如黑洞是由于太深而没有东西能逃脱出来,那么白洞就是由于太高太陡而无法让任何物体攀登上去。

     

    图片说明:水流恰好阻碍逆流而上的鱼,是对视界的一个模拟。

    实际上,模拟白洞视界从原理上十分简单。加拿大不列颠·哥伦比亚大学的William Unruh和同事曾有一个通俗的比方。想象一条河里的鱼都在以最大速度逆流而上,如果在河流的某一位置,水流速度恰好与鱼的游动速度相同,那么这些鱼将无法再前进,而会聚积在那里。这一位置实际上也就模拟了白洞的视界。

    在最新研究中,英国圣安德鲁斯大学(University of St. Andrews)大学的Ulf Leonhardt和同事采取了另一种巧妙的实验室方法。他们向一根光纤中发射红外光脉冲,光脉冲的强度本身就能改变光波在光纤中的传播速度。随后,研究人员向光纤中射入波长更长的另一束光,它比之前的光脉冲运动速度稍快。当第二束光线追上并“继承”该脉冲后,它的速度就会逐渐变慢,直到某一位置它的速度正好与初始脉冲相同为止。

    研究人员表示,光脉冲上的这一位置就是对白洞视界的模拟。而更值得注意的是,聚积在那里的光线其波长会被轻微地压缩,变得稍短一些。显然,这又减慢了光线的传播速度,因此它会开始跟不上光脉冲,二者的距离拉得越来越远。研究人员在实验中成功探测到了上述的波长变化,并发现了光线堆积在“视界”上的证据。

    芬兰赫尔辛基理工大学(Helsinki University of Technology)的物理学家Grigori Volovik表示,虽然此前的模拟研究也产生过一些黑洞和白洞模型,但“最新的研究诞生了首个与霍金辐射多少有关的模型。这是一个突破”。

    Leonhardt表示,下一个目标就是验证霍金辐射。他认为,模拟白洞的模型也应该有类似的辐射。类似于扭曲的时空,在光纤中具有宽泛速度变化范围的光线也能在真空中诞生出粒子对。因此该光脉冲会发出微弱的但可用紫外线探测到的辐射。

    Unruh表示,观测到这一闪光是问题的关键,毕竟霍金辐射还没有得到证实。如果物理学家真的在黑洞或白洞类似模型中发现了确凿证据,“那么人们对霍金辐射的信任度就会高得多得多。”

    Volovik也半开玩笑道,“如果他们真的看到了霍金辐射,那么我想霍金终将得到他的诺贝尔奖。”(

    “白洞”在汉英词典中的解释

    1. white hole; whitehole (a hypothetical hole in outer space from which energy, stars, and other celestial matter emerge or explode)

    白洞(white hole)
       理论上预言的一种天体。其性质与黑洞正相反。白洞有一个封闭的边界。与黑洞不同的是,白洞内部的物质(包括辐射)可以经过边界发射到外面去,而边界外的物质却不能落到白洞里面来。因此,白洞像一个喷泉,不断向外喷射物质(能量)。白洞学说在天文学上主要用来解释一些高能现象。白洞是否存在,尚无观测证据。有人认为,白洞并不存在。因为,白洞外部的时空性质与黑洞一样,白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。只要有足够多的物质,引力坍缩就会发生,导致形成黑洞。另外,按照目前的理论,大质量恒星演化到晚期可能经坍缩而形成黑洞;但并不知道有什么过程会导致形成白洞。如果白洞存在,则可能是宇宙大爆炸时残留下来的。

    【白洞是什么】

    简单来说,白洞可以说是时间呈现反转的黑洞,进入黑洞的物质,最后应会从白洞出来,出现在另外一个宇宙。由于具有和“黑”洞完全相反的性质,所以叫做“白”洞。它有一个封闭的边界。聚集在白洞内部的物质,只可以向外运动,而不能向内部运动。因此,白洞可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。白洞是一个强引力源,其外部引力性质与黑洞相同。白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞学说主要用来解释一些高能天体现象。目前天文学家还没有实际找到白洞,还只是个理论上的名词. 在了解白洞前先简略介绍黑洞:

    【白洞概念的提出过程】

    黑洞作为一个发展终极,必然引致另一个终极,就是白洞.其实膨胀的大爆发宇宙论中,早就碰到了原初火球的奇点问题,这个问题其实一直困扰着科学家们.这个奇点的最大质量与密度和黑洞的奇点是相似的,但他们的活动机制却恰恰相反.高能量超密物质的发现,显示黑洞存在的可能,自然也显示白洞存在的可能.如果宇宙物质按不同的路径和时间走到终极,那么也可能按不同的时间和路径从原始出发,亦即在大爆发之初的大白洞发生后,仍可能出现小爆发小白洞.而且,流入黑洞的物质命运究竟如何呢 是永远累积在无穷小的奇点中,直到宇宙毁灭,还是在另一个宇宙涌出呢?
    20世纪60年代以来, 由于空间探测技术在天文观测中的广泛应用,人们陆陆续续发现了许多高能天体物理现象,例如宇宙X射线爆发、宇宙γ射线爆发、超新星爆发、星系核的活动和爆发以及类星体脉冲星,等等。
    这些高能天体物理现象用人们已知的物理学规律已经无法解释。就拿类星体来说吧,类星体的体积与一般恒星相当,而它的亮度却比普通星系还亮。类星体这种个头小、亮度大的独特性质,是人们从未见到过的,这就使科学家们想到类星体很可能是一种与人们已知的任何天体都迥然不同的天体。
    如何解释类星体现象呢?科学家们提出了各种各样的理论模型。前苏联的诺维柯夫和以色列的尼也曼提出的白洞模型,引起了大家的注意。白洞概念就这样问世了。

     
    如果黑洞从有到无,那白洞就应从无到有。60年代的苏联科学家开始提出白洞的概念,科学家做了很多工作,但这概念不像黑洞这么通行,看来白洞似乎更虚幻了。问题是我们已经对引力场较为熟悉,从恒星星系演化为黑洞有数理可循,但白洞靠什么来触发,目前却依然茫然无绪。无论如何宇宙至少触发过一次,所以白洞的研究显然与宇宙起源的研究更有密切的关系,因而白洞学说通常与宇宙学及结合起来。人们努力的方向不在于黑白洞相对的哲学辩论,而在于它的物理机制问题。从现有状态去推求终末,总容易些,相反的从现有状态去探索原始,难免茫无头绪。
    有人认为,类星体的核心就可能是一个白洞。当白洞内中心点附近所聚集的超密态物质向外喷射时,就会同它周围的物质发生猛烈碰撞,而释放出巨大的能量。因此,有些X射线、宇宙线射电爆发、射电双源等现象,可能与白洞的这种效应有关。白洞目前还只是一种理论模型,尚未被观测所证实。

    【白洞的起源以及争论】

    白洞学说出现已有一段时间,1970年捷尔明便提出它们存于类星体,剧烈活动的星系中的可能性。相对论宇宙论学者早已明白此学说的可能性,只是这与一般正统的宇宙观不同,较不易获得承认。某些理论认为,由于宇宙物体的激烈运动,或者星系一部喷出的高能小物体,它们遵守着克卜勒轨道运动。这是一种高度理想化的推测,亦即一个地方有几个白洞,在星系核心互相旋转,偶然喷出满天星斗。喷出的白洞演化成新星系。而从星系团的照片中可观察到一系列的星系由物质连接起来。这显示它们是由一连串剧烈喷射所形成的.照此来说,白洞可能会像阿米巴原虫一样分裂生殖,由分裂而形成星系。然而这又和目前的理论相违背。
    从此看来,就是星系生成也有不同见解。有的天文学家便提出并接受宇宙之初便有不均匀物质的结块,而其中便包含了白洞。宇宙向最初奇点收缩,星系、星系群都同一动作,这当然和黑洞的奇点相似。宇宙的不同区域,其密度皆不同,收缩时首先在高密度的地方,达到了黑洞的临界密度,从此消失在事界之后,宇宙不断收缩,使不断出现高密奇点。宇宙成为大量黑洞及周围物质的集合体。然而事实上,宇宙是膨胀而非收缩的,因此它是白洞而不是黑洞。在宇宙整体性源始的大奇点中存在着密度高的小质点,它们随着膨胀向四面八方扩散,大白洞大量爆发生出小白洞。星系等不均匀物体,正是由它生成的。不均匀物体之所以易和黑洞拉上关系,皆是因为它和膨胀现状相对称的宇宙中局部收缩的过程。目前宇宙中黑洞和白洞的存在是并行不悖的,是过程的两个端点而已。黑洞奇点是物质末期塌缩的终点,白洞物质的奇点是星系的始端。只不过各过程不是同时,而是先后交错的。
    科学家们普遍认为,自从大爆炸以来,我们的宇宙在不断膨胀,密度在不断减少。因此,现在正在膨胀着的天体和气体乃至整个宇宙,在200多亿年以前,是被禁锢在一个“点”(流出奇点)上,原始大爆炸后,开始向外膨胀,当它们冲出“视界”的外面,就成为我们看得见的白洞。 
    与上述相反的一种观点认为,由于原始大爆炸的不均匀性,一些尚未来得及爆炸的致密核心可能遗留下来,它们被抛出以后仍具有爆炸的趋势,不过爆炸的时间推迟了,这些推迟爆发的核心——“延迟核”就是白洞。
    也有人认为,白洞可能是黑洞“转化”而来。就是说,当黑洞的坍缩到了“极限”,就会经过内部某种矛盾运动质变为膨胀状态——反坍缩爆炸,这时它便由向内积吸能量,转变为从中心向外辐射能量了。
    最富吸引力的一种观点认为,像宇宙中有正负粒子一样,宇宙中也一定存在着与黑洞(负洞)相同,而性质相反的白洞(正洞)。它们对应地共生在某个宇宙膨胀泡的泡壁上,分属两个不同的宇宙。
    由于我们的宇宙中存在着10万多个黑洞,同样也可能存在着数目相等的白洞。于是,在宇宙继续膨胀过程中,白洞周围一些质量稍许密集区域就变得更加密集;黑洞周围的一些质量稍微稀薄的区域就变得更加空虚。这些大片空虚的区域就是——

    【白洞的喷发】

    有关于白洞的信息,目前并不多。所以我们对白洞的喷发并不十分了解。白洞的喷口的来历并不清楚,一如大爆发原因不明。奈理卡在1975年论述了许多使天文学家感觉困扰的问题和白洞的数学连系,这是相关重要的。在喷发中白洞存在的前提下。外部观测者可以探测到蓝移所致的不同辐射源的频谱。大爆发的初期状态所遵循的爱因斯坦宇宙论方程式同样可施于探索星系规模膨胀系统的未爆核状态,但奈理卡使用了方程式时结合了过程的物理项。白洞向外爆发的时间极短,这一瞬的过程当然很难说明,但白洞所产生的电磁辐射是可计算的。观测到的爆炸光谱的最大特征,是最初以高能辐射为主体,不久就显示出低能辐射。
    辐射若是由白洞产生,这现象就很自然了。辐射能愈高,蓝移也愈大,所以最初可见光也都移到紫外区了.他还计算了银河系中偶然的小规模爆发现象,说明了银河内小白洞随时爆发的可能性.例如短期间活动的银河内X-ray,剧烈的最高能量最先到达,其后能量下降,整体按幕函数递减在光谱中显示出来.这和白洞理论计算是一致的.各X-ray之间,光谱不尽相同,不过这差异可从白洞对自己产生的电磁辐射产生畸变说明.因为白洞内产生的辐射可能有黑体辐射(微波以下噪音),自由—自由辐射(带电粒子间相互作用产生),同步辐射(带电粒子在强磁中通过而产生)等不同形态.人造卫星偶然观测到的突发r射线,可以白洞影响说明;宇宙射线背景高能粒子的生成,也可以认定是白洞喷发的物体。

    【宇宙中真的有白洞存在吗】

    到目前为止,“白洞”还只是个理论名词,科学家并未实际发现。在技术上,要发现黑洞,甚至超巨质量黑洞,都比发现白洞要容易的多。也许每一个黑洞都有一个对应的白洞!但我们并不确定是否所有的超巨质量“洞”都是“黑”洞,也不确定白洞与黑洞是否应成对出现。但就重力的观点来看,在远距离观察时两者的特性则是相同的。
    当人们有了很复杂的数学工具来分析这些相关方程式,他们发现了更多。在这个简单的情形下时空结构必须具备时间反演对称性,这意味着如果你让时间倒流,所有一切都应该没什么两样。因此如果在未来某个时刻光只能进不能出,那过去一定有个时刻光只能出不能进。这看上去就像是黑洞的反转,因此人们称之为白洞,虽然它只是黑洞在过去的一个延伸。(更奇怪的是:在世界里面似乎应该还有一个宇宙,虽然这里用“里面”可能不太确切。)时间在白洞里面是存在的,但既然你不能进去,那你只有出生在里面才能知道了。
    但在现实中,白洞可能并不存在,因为真实的黑洞要比这个广义相对论的简单解所描述的要复杂得多。他们并不是在过去就一直存在,而是在某个时间恒星坍塌后所形成的。这就破坏了时间反演对称性,因此如果你顺着倒流的时光往前看,你将看不到这个解中所描述的白洞,而是看到黑洞变回坍塌中的恒星。
    我们知道,由于黑洞拥有极强的引力,能将附近的任何物体一吸而尽,而且只进不出。如果,我们将黑洞当成一个“入口”,那么,应该就有一个只出不进的“出口”,就是所谓的“白洞”。黑洞和白洞间的通路,也有个专有名词,叫做“灰道”(即“虫洞”)。虽然白洞尚无发现,但在科学探索上,最美的事物之一就是许多理论上存在的事物,后来真的被人们发现或证实。因此,也许将来有一天,天文学家会真的发现白洞的存在喔!

    【白洞与黑洞的关系】

    白洞与黑洞是相辅相成的,是对立统一的。沈葹在《黑洞、白洞交相衬映》一文中对黑洞与白洞的相互关系作了如下论述:“霍金着眼于黑洞,但他的假说或可给予黑洞、白洞相互转化之设想以便宜。当然此设想主要还是出于黑洞、白洞之对称性的思考;因为物质坍缩成一个中心奇点、与物质从一个中心奇点里爆发出来,本是相反相成的两个过程,所以从黑洞瞬即转化成白洞,似乎还是可能实现的。对于宇宙演化,我们且作如下尝试性解释。从广义相对论演绎得出的一种演化模式,把宇宙假设为从原始火球的大爆炸中诞生,接着便膨胀,胀到最大,再转变成坍缩,缩到最小;尔后又发生第二次爆炸及其胀、缩过程;如此循环反复。对此模式,可否把每次爆炸的原始火球看作为一个原始白洞,而它是上一次坍缩过程的终止黑洞瞬即转化来的。起始点和终止点就是这白洞和黑洞的中心奇点。”这段论述包含了深刻的辩证逻辑思想。
    根据上述情况,可以得出以下结论:
    第一,黑洞是宇宙间吸引的一种极端现象和形式,它的直接结果是“大坍缩”,与之相反,白洞则是宇宙间排斥的一种极端现象和形式,它的直接结果是“大爆炸”或“大膨胀”。两者缺一不可,紧密相联,相辅相成,相互转化,对立统一。
    第二,黑洞与白洞是通过某种“极变机制”(虫眼机制等)相互转化的,由于这种相互转化的存在,使得量子阶梯中的所有物质现象得以产生、发展和消亡。在这个过程中,既没有一成不变的永恒事物,也没有只出现一次就永远绝灭的东西。产生了的东西会消亡,消亡了的东西又会产生,如此循环不止。
    第三,黑洞与白洞的相互转化是宇宙演化最根本、最重要的动力根源。它们两者的存在和转化,是“吸引和排斥这一个古老的两极对立”的生动体现,是万物变化最深层次的总根源。
      黑洞就象宇宙中的一个无底深渊,物质一旦掉进去,就再也逃不出来。根据我们熟悉的“矛盾”的观点,科学家们大胆地猜想到:宇宙中会不会也同时存在一种物质只出不进的“泉”呢?并给它取了个同黑洞相反的名字,叫“白洞”。
      科学家们猜想:白洞也有一个与黑洞类似的封闭的边界,但与黑洞不同的是,白洞内部的物质和各种辐射只能经边界向边界外部运动,而白洞外部的物质和辐射却不能进入其内部。形象地说,白洞好像一个不断向外喷射物质和能量的源泉,它向外界提供物质和能量,却不吸收外部的物质和能量。
      白洞到目前为止,还仅仅是科学家的猜想,还没有观察到任何能表明白洞可能存在的证据。在理论研究上也还没有重大突破。不过,最新的研究可能会得出一个令人兴奋的结论,即:“白洞”很可能就是“黑洞”本身!也就是说黑洞在这一端吸收物质,而在另一端则喷射物质,就像一个巨大的时空隧道。
      科学家们最近证明了黑洞其实有可能向外发射能量。而根据现代物理理论,能量和质量是可以互相转化的。这就从理论上预言了“黑洞、白洞一体化”的可能。
      要彻底弄清楚黑洞和白洞的奥秘,现在还为时过早。但是,科学家们每前进一点,所取得的成绩都让人激动不已。我们相信,打开宇宙之谜大门的钥匙就藏在黑洞和白洞神秘的身后。

    【白洞与黑洞相遇会如何】

    有科学家猜测白洞与黑洞相撞会形成虫洞。虫洞连接黑洞和白洞,在黑洞与白洞之间传送物质。在这里,虫洞成为一个阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥,物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子,然后通过这个虫洞(即阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥)被传送到白洞并且被辐射出去。
    虫洞的概念最初产生于对史瓦西解的研究中。物理学家在分析白洞解的时候,通过一个阿尔伯特·爱因斯坦的思想实验,发现宇宙时空自身可以不是平坦的。如果恒星形成了黑洞,那么时空在史瓦西半径,也就是视界的地方与原来的时空垂直。在不平坦的宇宙时空中,这种结构就意味着黑洞视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合,然后在那里产生一个洞。这个洞可以是黑洞,也可以是白洞。而这个弯曲的视界,就叫做史瓦西喉,它就是一种特定的虫洞。
    那么,“虫洞”是什么呢?简单地说,“虫洞”是连接宇宙遥远区域间的时空细管。它可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性。随着科学技术的发展,新的研究发现,“虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和,达到稳定“虫洞”能量场的作用。科学家认为,相对于产生能量的“正物质”,“反物质”也拥有“负质量”,可以吸去周围所有能量。像“虫洞”一样,“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过,目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界,并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。
    宇航学家认为,“虫洞”的研究虽然刚刚起步,但是它潜在的回报,不容忽视。科学家认为,如果研究成功,人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置。现在,人类被“困”在地球上,要航行到最近的一个星系,动辄需要数百年时间,是目前人类不可能办到的。但是,未来的太空航行如使用“虫洞”,那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方。

    【白洞与高能天体】

    既然白洞概念是在解释高能天体物理现象时提出来的,那么白洞与高能天体究竟存在什么联系呢?
    白洞是一个物质只出不进的天体,但是,对于外部区域来说,白洞也是一个强引力源。它能把周围的尘埃、气体和各种辐射不断地吸引到它的边界上来,只不过这些物质并不能进入白洞的内部,只能在边界外形成一个包围白洞的物质层。
    白洞内部,中心奇点附近所聚集的物质是一种超高密态的物质,其中包含各种基本粒子,甚至引力子,并且还聚集着极其巨大的能量。起初,这些物质是处于某种平衡状态,但它们具有向外膨胀的趋势。当由于某种原因引起膨胀时,物质密度就会在膨胀过程中不断降低。降低到某一程度, 就会引起粒子的衰变过程,从而将各种高能粒子光子中微子等发射出来。
    从白洞内部发射出来的物质都具有很高的速度,而被白洞吸引到其边界上的物质也具有很高的速度。不难想象,这进进出出,又都是高速度,它们在白洞边界上的碰撞该有多么猛烈。随着猛烈的碰撞,必然就会有异常巨大的能量释放出来。
    假若类星体或活动星系核的中心有大质量白洞存在的话,那么,它们所释放的巨大能量就可以看成是白洞向外喷射物与其边界上吸积物相互作用的结果。这也就是白洞对高能天体物理现象能源之谜的解释.广义相对论所预言的一种与黑洞相反的特殊天体。和黑洞类似,它也有一个封闭的边界。聚集在白洞内部的物质,只可以向外运动,而不能向内部运动。因此,白洞可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。白洞是一个强引力源,其外部引力性质与黑洞相同。白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。"白洞"学说主要用来解释一些高能天体现象。叫白洞现象。
    有人认为,类星体的核心就可能是一个白洞。当白洞内中心点附近所聚集的超密态物质向外喷射时,就会同它周围的物质发生猛烈碰撞,而释放出巨大的能量。因此,有些X射线、宇宙线、射电爆发、 射电双源等现象,可能与白洞的这种效应有关。白洞目前还只是一种理论模型,尚未被观测所证实。

    美天文学家发现最小黑洞 直径仅25公里

     

    美天文学家发现最小黑洞直径仅25公里

    美天文学家发现的最小黑洞,质量仅为太阳的3.8倍

    北京时间4月2日消息,据国外媒体报道,黑洞的质量似乎没有上限,有一些甚至是太阳质量的数亿倍。但是,黑洞最小究竟能有多小呢?美国天文学家日前宣称,他们发现了其自认为质量最小的黑洞——质量是太阳的3.8倍,直径只有25公里(15英里)。

    美宇航局戈达德太空飞行中心天文学家尼古拉·沙波什尼科夫及同事在加州洛杉矶举行的美国天文学会高能天体物理分会的会议上公布了这一发现。这个“小”黑洞的代号为XTE J1650-500,是2001年在一颗正常恒星的双星系统中被发现的。天文学家多年来对这个双星系统的情况有所了解,最近他们使用美宇航局罗西X射线时变探测器(RXTE)对其质量进行测定,从而获得了精确的测量数据。

    黑洞本身是肉眼所看不见的,它们往往被盘状热气和尘埃团团包围。当热气越聚越多,就会隔一段时间释放X射线流。天文学家长久以来怀疑,这些X射线爆发的频率取决于恒星质量。随着黑洞质量增长,吸积盘也会向外不断扩展;此时,X射线喷射并不频繁。通过用这种方法同其他成熟的测量黑洞质量的方法进行比照,沙波什尼科夫的研究小组自信,他们获得了测量黑洞质量的“金钥匙”。

    当他们将这一测量方法应用于XTE J1650-500黑洞的时候,发现这个黑洞的质量仅仅是太阳质量的3.8倍,比之前保持着最小质量记录的黑洞小了不少,它是太阳质量的6.3倍。那么最小黑洞的质量究竟有多少?按照天文学家估计,应是太阳质量的1.7倍至2.7倍。比这还小的天体只能是中子星了。找到迫近这一下限的黑洞,有助于物理学家更好地理解物质在这种极端环境下被碾碎时的表现。

    超大黑洞碰撞可形成红外线余晖

    最新天文学观测:超质量黑洞碰撞可形成持续发光的红外线余晖

    北京时间3月6日消息,据国外媒体报道,一项最新研究显示,使用现有的天文设备能够观测到超大质量黑洞碰撞后形成的持续“红外线余晖”,这种余晖能够持续发光10万年。这项研究有助于科学家更早地发现黑洞发生碰撞的迹象。

    超大质量黑洞的质量是太阳的数百万至数十亿倍,通常它们出现在像银河系或更大的星系中心位置。像这样的碰撞属于宇宙中最猛烈的现象,黑洞碰撞后产生的能量远超出宇宙所有恒星的能量之和。碰撞所形成的能量通常被认为以重力波形式释放,在太空星系结构形成难以捉摸的波纹,这些能被天文观测装置探测到。

    碰撞粒子

    美国约翰·霍普金斯大学的杰里米·施尼特曼(Jeremy Schnittman)和朱利安·克罗利克(Julian Krolik)最新计算显示,黑洞碰撞释放的红外线余晖可持续10万年之久。这种持续发亮的光环来自于叫做“吸积盘(accretion discs)”的浓密灰尘气体云,吸积盘位于黑洞周边,向黑洞提供补给。

    依据这项最新计算结果,当两个黑洞发生碰撞,吸积盘中太空物质的轨道将被扰乱,导致粒子之间发生彼此碰撞。施尼特曼告诉《新科学家》杂志:“碰撞之后气体粒子在新的圆形轨道稳定下来,但这些气体粒子又会被其他的粒子碰撞跳跃起来,在这个碰撞过程中气体粒子损失了大量能量。”这些能量被转化成X射线和其他形式的光,在它们最终形成红外线之前会在吸积盘的气体灰尘迷宫里反弹跳动。

    只释放红外线

    研究人员称,美国宇航局“斯匹策”太空望远镜具备红外线探测能力,可观测到此类红外线发光呈现绚丽余晖的景象。施尼特曼说,“不同于其他太空红外线来源,刚碰撞的黑洞不会发出X射线或紫外线,我们只需要找到红外线来源即可。”未参与此项研究的哥伦比亚大学天体物理学家克里斯坦·蒙诺尤(Kristen Menou)称,这是一项非常吸引人的天文学研究。

    施尼特曼和克罗利克估计目前宇宙存在着超大质量黑洞碰撞形成的10万多个可观测红外线来源。他们向《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)提交了这项研究。

    有朝一日天文学家将探测到由超大质量黑洞碰撞发出的重力波,由于这种重力波的频率非常低,目前激光干涉仪重力波天文台(LIGO)无法探测到重力波的存在。一项叫做“激光干涉仪空间天线(LISA)”的太空任务计划可能会探测到黑洞碰撞产生的重力波,但是该太空计划将于2018年启动。

    黑洞,星系及我们

     

    美国宇航局公布的黑洞攻击星系的实景照片。

    美国宇航局公布的黑洞攻击星系的实景照片。
    美国宇航局公布的黑洞攻击星系的实景照片。

    美国宇航局公布的黑洞攻击星系的实景照片。

        新华网华盛顿12月17日电(记者张忠霞)美国宇航局17日发布报告称,天文学家发现某大型星系通过其中心的超大质量黑洞喷射强大的射流,冲击附近的一个较小星系,这是人们首次观测到星系间的黑洞射流冲击现象。

        美国宇航局天文学家在报告中说,这一双星系系统名为3C321,两个星系相互绕行,相距约两万光年。根据美国宇航局“钱德拉”X射线太空望远镜的观测,两个星系的中心都有一个超大质量黑洞。但“大个儿”星系厉害之处在于,有一股强大的射流从它的黑洞区域喷射而出,“小个儿”星系只有接受被“欺侮”的命运。

        “我们曾观测到许多由黑洞发出的射流,但这还是第一次看到一股射流猛烈冲击另外一个星系。”观测小组负责人丹·埃文斯说。

      通常,超大质量黑洞发出的射流含有高能X射线和伽马射线,产生的辐射量巨大。超强的辐射加上几乎以光速运行的高能粒子,使得黑洞射流所经之处破坏严重,例如一些行星经射流冲击后,大气层可能遭受严重破坏。

      不过,对“小个儿”星系来说,“挨打”倒不一定全是坏事。天文学家分析说,在射流最初的破坏活动过后,它带来的强大辐射和高能量可能会在这个星系中促使大量新的恒星和行星形成。

      天文学家说,黑洞射流冲击邻近星系是十分罕见的天文事件,他们将借此研究射流在冲击星系之后的能量损失、路径改变等情况。

      除“钱德拉”之外,天文学家在观测中还借助了“哈勃”太空望远镜、“斯皮策”太空望远镜以及架设在美国的“甚大阵列”射电望远镜和英国的“ 默林”射电望远镜。

    黑洞吞噬恒星
    (在黑洞面前,恒星最多只算是一块小点心了)

    科学家首次观测到黑洞吞噬恒星全过程(图)

        这张艺术想象图显示,在遥远星系中央的巨大黑洞正在吞噬残余星体。图片来源:美国宇航局网站

    科技时代_科学家首次观测到黑洞吞噬恒星全过程(图)

        星系演化探测器,世界唯一的紫外线太空望远镜,能观测到离地球70~80亿光年以上高温星体发出的紫外线。图片来源:

    美国科学家表示,他们利用国家航空和宇宙航天局的旋转电波望远镜发现一个巨型黑洞。在距地球40亿光年的一个星系中,黑洞呈现出令人恐怖的景象,一颗正被黑洞"撕裂"的恒星深陷其中。

      过去的两年中,科学家们一直在监测这一壮观的天体现象。陷入黑洞之中的恒星位于牧夫星群,随着时间的推移,恒星正逐渐被黑洞引力所撕裂。

      科学家使用国家航空和宇宙航天局的星系演化探测器,即旋转电波望远镜,探测到两束紫外光线波段的光芒,进而探究发现,紫外光线是从一个遥远的椭圆星系发出的。

      在一次采访中,发现这一现象的科学家格达瑞描述说:"紫外光是从一颗恒星表面发出的,这颗恒星正被一个巨型黑洞吞噬、撕裂"。

      他同时解释说:"这是我们第一次详细探测到此类天体现象发出的辐射光线。恒星靠近星系中央的黑洞并被其吞噬的现象10000年才可能出现一次"。

      在每个星系的核心区域,均会存在一个巨型黑洞。格达瑞说,比如,我们所在的银河系中,其中心区域就存在着一个巨大休眠黑洞。

      针对牧夫星群这颗恒星的不幸遭遇,科学家们表示,这颗恒星偏离了其原来的轨道,太过接近于星系中央的黑洞,从而被黑洞的巨大引力所吞噬。由于黑洞的巨大引力作用,这颗恒星被极度扭曲,紧接着完全为黑洞所吞并。在这一过程中,发出了闪亮的紫外线光芒,亦即我们的卫星所探测到的紫外线波段。

    钱德拉X射线太空观测站的艺术设想图。

        浩渺宇宙中,一颗恒星偏离了原来的轨道,闯入了黑洞的禁区,结果就在黑洞巨大引力作用下不断伸展,被撕扯得四分五裂,直至被完全吞噬。曾几何时,上述颇具科幻色彩的场景是很多人对“黑洞”的设想,相当多的天文观测表明黑洞会吞噬掉它周围的物质,这也是科学界的主流观点。
        然而,10月13日美国宇航局钱德拉信息中心的一份报告称,借助美国宇航局的钱德拉X射线太空望远镜,天文学家们在黑洞“半人马座A*”(SagittariusA*)周围区域发现了一个环形新生恒星带,证实银河系中心大黑洞附近的环境有助于催生新的恒星。这一天文新发现将刊登在近期出版的《皇家天文学协会月报》上。
        这一新的发现是否意味着传统的黑洞吞噬说将被新的发现所“吞噬”?国家天文馆的专家在接受本报记者专访时表示,虽然黑洞周围催生新恒星有着特定的条件,但这一发现对于黑洞和恒星的研究仍然具有突破性意义。钱德拉太空观测站拍摄到的半人马座星云图。“半人马座A*”黑洞及其周边“恒星环”的模拟图。
    发现“钱德拉”射穿“半人马”
      “世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵,一是我们心中崇高的道德准则,一是我们头顶上灿烂的星空。”哲学家康德这样表示对宇宙星空的崇敬之情。而人类对“天”的探索从来就没有停歇过,来自宇宙的新信息不断改变着人们对宇宙、对自我的认识。
      美国宇航局钱德拉信息中心利用绕地球轨道运转的钱德拉X射线太空望远镜观测到,在银河系中心的黑洞“半人马座A*”周围距离一光年的区域,一个巨大的碟状星际尘埃云团正孕育着大量新生恒星天体,这些新生恒星构成了一个“环”。根据目前的观测结果,至少已发现有50到100颗质量巨大的新生恒星。

        半人马座A位于南天的半人马座内,大小约有60000光年,用双筒望远镜就能看见它。穿过星系中心的壮观尘埃带是半人马座A的标志,这些尘埃带是如此厚实,在可见光波段,它们几乎完全遮住这个星系的核心。因为半人马座A是个巨大的椭圆星系,也具有众多的红色恒星,照理说应该含有极少量的尘埃,所以它的尘埃带是个很不寻常的特征。半人马座A又称为NGC 5128,除了上述的尘埃带外,它和一般的椭圆星系比起来也含有较高比率的蓝色年轻恒星,而且是很强的电波辐射源。证据显示半人马座A可能是两个正常星系互撞的产物。在碰撞的过程中,造成许多年轻恒星的诞生,但是半人马座A不寻常尘埃带是如何形成的,细节仍然有待进一步的探索。半人马座A距离我们只有1300万光年远,因此是离我们最近的活跃星系。

      遮掩在厚厚的尘埃带后,巨大椭圆星系半人马座A的核心,在可见光波段通常隐而不显。在浩渺的宇宙空间中,半人马座A距离地球约1100万光年,被称为离我们最近的活跃星系。尽管是一活跃的星系,但之前,半人马座A却是天文学家不可攻克的难关。
      国家天文台科技计划处处长薛随建研究员告诉记者,半人马座A位于南天的半人马座内,在天文学上,早有预测半人马座A可能藏着一颗100万倍太阳质量的黑洞。但厚实的尘埃带是半人马座A的一大特色,而另一特点便是拥有许多X射线辐射源,以及一个弥漫的X射线光,这使得在可见光波段半人马星座隐而不显,要观测到它的动态就必须要用X射线波段。


      “此次‘钱德拉’X射线太空望远镜正好是在X射线波段工作,同时又具有高的空间分辨率、光谱分辨率,因此恰能发挥出它的功效。”薛随建解释了新发现的原因。
      “这次观测的最大突破就是天文学家观测到在黑洞的附近也有恒星物质的较稳定存在。这些恒星呈环状出现,其实这一环状就是天文学上的‘吸积盘’。”薛随建解释道,所谓“吸积盘”,是指围绕着黑洞高速旋转的漩涡状结构。
      一般认为,黑洞被“吸积盘”环绕。“吸积盘”在摩擦力与潮汐力的作用下会变得非常炽热,温度达到数百万度,并释放出高能辐射,如X射线等,这也是天文学上能够观测到黑洞的依据。“恒星等会被黑洞的巨大引力所撕裂,这是长久以来形成的共识,但观测的结果却让我们看到了硬币的另一面。”

    半人马座是南天最耀眼的星座之一。除了美丽的银河,蜿蜒穿过这个大型的星座外,星座内的天文奇景还包括离太阳最近的恒星----南门二、银河系最大的球状星团----Omega Centauri、和最近的活跃星系----半人马座A。下面这个编号为ESO 269-57的壮丽星系,具有由明亮蓝色星团所构成的紧密漩臂,它也是位于半人马座内。这个面向我们的螺旋星系,距离约有一亿五千万光年,而大小有二十万光年(我们银河系为10万光年)。它的前方有一层由我们银河系内恒星所形成的“星纱”。较明亮的前景恒星,因为望远镜成像的特征而产生的绕射星芒,以及数字相机饱和像素所产生的黄色垂直斑纹。
    这张影像是由欧洲南方天文台的极大口径望远镜所拍摄,在影像的背景,我们也可以隐约看到许多较远和暗淡的星系

    说法:黑洞催生恒星要有条件
      黑洞会将一切靠近它的物体吞噬,那么美宇航局的新发现又是怎么回事?
      对这一新现象,天文学家给出了两种猜想。一是黑洞附近星际尘云的引力抵消了黑洞的吸引力,构成比较安定的环境,从而有助于新恒星诞生;另一种解释是这些新恒星是在其他地方诞生的,被黑洞的引力“拉”了过来。
      以英国莱斯特大学天文学家纳亚克申为首的天文学家排除了迁徙说,因为他们只观测到约1万颗的小质量恒星,但如果是从其他地方迁徙过来的则小质量恒星的数目应该不少于100万颗。对此,薛随建也表示,此次在黑洞附近发现新恒星,观测上排除了“捕获”恒星说,因此很可能是周围吸积盘上诞生的恒星,而不是由别处“迁徙”而来。
      “不过,这一天文新发现并不能完全将之前的黑洞吞噬说推翻,毕竟这是个别现象而不是普遍现象,要对此现象下一确切的结论还要留待以后更多的天文观测结果来证明。但这毕竟是我们天文学上的一个突破。在此之前,我们知道形成新恒星的气体和尘埃云会被这个中心黑洞吸引进去,无法维持新恒星形成的稳定环境,但此次的观测却找到大量体积较大的新生恒星在黑洞附近区域产生的证据。”薛随建认为,目前可以肯定,黑洞催生新恒星的诞生肯定是有条件的。“因为如果黑洞附近的吸积盘不够大,完全受黑洞引力摆布的话,不易形成新的恒星;但是如果吸积盘足够大,其自身引力由于抵御黑洞引力所产生的物质湍动,可使气体盘局部的物质密度达到形成恒星的临界密度,因而触发恒星形成。”对此,北京师范大学物理系刘辽教授也表示,由于“半人马座A*”是一巨大的黑洞,它这一特殊的天体环境容易形成恒星。
    挑战:大质量恒星有新“产床”
      恒星在古代的天文学家眼中,在星空的位置是恒定的,因此给它起名“恒星”。其实它们在不停地高速运动着,比如太阳就带着整个太阳系在绕银河系的中心运动。
      薛随建向记者解释了恒星产生的奥秘:“恒星诞生于由星际物质凝聚而成的星际气体云,它们一般分布在星系盘面附近,几乎是一个自引力系统。如在我们的银河系中的银盘内,特别是在旋臂区域内,是大量气体云集的地方。”此次,钱德拉望远镜对银河系中心黑洞的观测使天文学家推测,黑洞周围的环境,与一般恒星诞生的星云环境大不一样。黑洞引力的影响,可能有助于构成恒星的物质快速凝聚,因此新生恒星中各种星体的比例也不寻常,大质量恒星的比例可能远高于普通星云中诞生的恒星。
      对此,薛随建表示:由于黑洞附近的特殊环境,此处形成的恒星质量分布关系与通常恒星肯定会有不同。“但如何能够产生更多大质量恒星的比例,据我所知,仅是定性推测,尚且缺乏具体定量计算的依据。不过,无论是哪种原因促使大质量恒星诞生,此次新的天文观测结果,都会让研究恒星形成过程的科学家们得到一些新的启发。”
    ■黑洞简史
      黑洞,是时空的一个区域。这个区域内的引力极大,以至于任何东西,甚至光都不能从中逃逸出来。这曾是天文学上的共识。一旦有星体出现在黑洞附近,也往往被称为“逛入了一个错误的地带。”因此,长期以来“黑洞吞噬说”便成为人类解读黑洞的一个突破口。
      中国科学院理论物理研究所研究员张元仲告诉记者,黑洞吞噬说几乎是和黑洞的定义并存的。“黑洞并不能顾名思义地解释为是个大黑窟窿。‘黑洞’是根据广义相对论预言存在的天体,它凭着自身的引力把包括光在内的空间中的一切‘禁闭’起来。”
      张元仲进一步解释,无论是理论物理学还是天文学方面,对黑洞的认识都源自于它的吞噬性。黑洞的提出可以追溯到牛顿时代。当时拉普拉斯等人根据牛顿理论提出了黑洞的假设,后来爱因斯坦、霍金等都是黑洞学说发展中标志性的人物。
      1975年,物理学家霍金以数学计算的方法证明黑洞由于质量巨大,进入其边界的物体都会被其吞噬而永远无法逃逸。不过去年霍金公开修正了他的学说,认为黑洞并非只是吞噬物质,也会把一些曾被它吸入的物质信息向外界释放。
      本版采写:本报记者李健亚 实习生林越

    钱德拉X射线太空观测站于1999年发射到太空,为人类提供了许多关于黑洞、中子星,γ射线爆发和超新星等高能天体现象的研究材料。

    “半人马座A*”黑洞及其周边“恒星环”的模拟图。

    大熊座星系中央黑洞,这是迄今发现的最庞大的黑洞,其质量是太阳质量的100多亿倍。

    这张是我们的银河系:

    图:从边缘处看到的银河系模型。球状星团散布在银河系中心部分的四周。

    银河系中央神秘小型黑洞能将行星喷射出银河系。

    我们的太阳

     

    美国宇航局的“太空”网站和“美国在线”网站联合主办的由公众评选十佳太阳照片的活动落下帷幕,10张最佳太阳照片在网上公开。

    由美国宇航局和欧洲太空总署联合发起的“太阳和日光层观测”(SOHO)工程已有近8年观察太阳活动的历史,但这个旨在探测太阳活动情况的工程也曾有过3次几近“夭折”的纪录,大难不死的它迄今为止已提供了许多至关重要的可能会摧毁卫星,破坏高压输电线网 的太空气候变化的预报。科学家高度称赞了SOHO,说它的预报避免了经济损失和破坏的发生。今年12月2日是SOHO成立8周年纪念日,为了以示庆祝,SOHO团队组织了这次网上投票活动,让公众从网站所公布的30张太阳照片中选出10张他们最喜欢的照片,但每名投票者只能选5张。

    美国宇航局戈达德太空飞行中心SOHO工程的媒体专家斯蒂尔·希尔说:“虽然选择这些照片并不是为了展示它们的科学影响和科学价值,但这些图片有助于公众关注宇航局和其他国家的宇航机构在观测太阳时太阳出现的多样性和令人吃惊的视觉效果。它们也代表着太阳的动态自然状态和变化以及太阳对太空气候的巨大影响。我们希望这些照片可以激发公众了解太阳和探索科学领域的热情。”

     

    美国两家网站联合评选出十佳太阳照片,图为排名第一的照片。

    第一名:47.8%的选票

    当然了,太阳是热的。科学家通过观察太阳在特定温度下各种化学物质的喷发现象,就可以更好地了解太阳的活动。这个橙色星球因此变成了一个多彩的实验室。这张由SOHO远紫外成像望远镜(EIT)拍摄的照片其实是由三种不同波长的照片合成的,每张照片的太阳特征都有其独特之处。它揭示了在三种温度超过180,000华氏度(100,000摄氏度)的状态下电离铁的活动情况。

     

    美国两家网站联合评选出十佳太阳照片。图为排名第2的照片。

    第二名:得票率46.7%

    这张反映太阳爆发的照片让你意识到谁是太阳系的老板。地球是有意加上去的,意在显示两者的比例。这张照片拍于2002年7月1日,清晰地展示了180,000华氏度(60,000)的电离氢的状态。

    美国两家网站联合评选出十佳太阳照片。图为排名第3的照片。

    第三名:得票率24.3%

    这是由EIT拍摄的太阳磁暴的情景,摄于1999年9月14日。它显示的是电离氢在180,000华氏度的高温下喷发。

    美国两家网站联合评选出十佳太阳照片。图为排名第4的照片。

    第四名:得票率23.1%有时候,太阳看上去象发怒的样子。这张在1999年7月1日拍摄的照片纪录了电离铁在180,000华氏度高温下喷发时的情景,从中可以看到日冕和磁圈。

    美国两家网站联合评选出十佳太阳照片。图为排名第5的照片。

    第五名:得票率21.3%

    这张照片摄于2000年“巴士底纪念日(7月14日)”,从中可以清楚地看到耀斑。太阳活动处在高峰期,产生的太阳暴会使地球上卫星和地表通信暂时中断。

    美国两家网站联合评选出十佳太阳照片。图为排名第6的照片。

    第六名:得票率19.2%

    太阳这种猛烈的大喷射显示受热后的气体喷向太空,太阳出现耀斑期间,有时候会把一些喷射物吹到外层空间,这些物质在18到3天不等的时间内可以抵达地球,产生极光,对卫星通信构成威胁。这张照片是2002年1月4日拍摄的。

    美国两家网站联合评选出十佳太阳照片。图为排名第7的照片。

    第七名:得票率17.6%

    从这张照片可以看出,风暴吹扫太阳表面。这天是1998年11月9日,太阳似乎显得特别有劲,其表面更亮的区域是太阳活跃区。

    美国两家网站联合评选出十佳太阳照片。图为排名第8的照片。

    第八名:得票率18.3%这张照片摄于2003年3月18日,拍到了极为罕见的两个喷发突起物,每一个太阳突起物的高度都大约是地球直径25倍。

    美国两家网站联合评选出十佳太阳照片。图为排名第9的照片。

    第九名:得票率15%

    这不是DNA,它是1998年6月2日拍到的一次罕见但非常清晰的太阳螺旋状日冕喷发。

    美国两家网站联合评选出十佳太阳照片。图为排名第10的照片。

    第十名:得票率13.8%或许太阳知道地球人最想看到什么。这张照片摄于2000年2月27日,被科学家们称为"灯球"喷发,从中可以看到这种喷发的三个部分。

    永远的梦幻(望远镜里面的宇宙)



      这张宇宙星族的照片显示的是HCG-87星系群,在双子星座--磨羯座的方向上距离我们大约有4亿光年。在靠近图片中心侧向我们的大旋涡星系有一个紧靠在它的右边的模糊椭圆形星系,并且在这张照片顶端的螺旋形星系被识别出也是这个星系群的一员。而那个位于图象中间正对我们的较小的螺旋星系应该是一个更加遥远的背景中的星系。总之,经过对图象的仔细检查,说明其它星系确实位于比HCG-87星系群还要遥远的地方。而这一星系群中各成员间的相互的引力将影响它们的结构和演化方向。 这个图像来自于智利南方的双子星座天文台。在没有哈勃以前,那里是最理想的观测地。


      这是由哈勃拍的同一片区域的太空图景。
      有时星系结成群。例如,我们的银河系就是本星系群的一员。像图中较紧凑的小型星系群会引起天文学家的注意,原因是它们正在慢慢地自我毁灭。的确,HCG-87星系群在过去一亿年里由于吸引力的作用使它们正在慢慢地伸展开并环绕着一个中心旋转。由于拉力的作用使得气体和尘埃互相碰撞,导致恒星形成时爆发的明亮光彩,并向它们活跃的星系中心输送物质。HCG-87由三个星系组成。我们可以看到在前景我们银河系的几颗特别明亮的恒星。这张图片是由哈勃太空望远镜于1999年7月拍摄的,可以让我们更深入地观察到HCG-87是如何集结和演变的。


      这是一个蓝色的非常奇异的混合星云,硕大无朋的赤热气体云和暗色的灰尘组成的轨道环绕团聚在活跃的人马座A的中心区域。这是哈勃空间望远镜用蓝色光透镜组成的图象,其中的绿色和红色光已经过处理,使这个宇宙大漩涡呈现出它本来的颜色。来自哈勃的红外图像使我们看到在这个星云活跃的中心隐藏着一个黑洞,在其周围形成了一个螺旋形盘状星云,它的质量是太阳的十亿倍!人马座A显然是两个星系碰撞的结果,同时这些残留物正在源源不断地被位于中心的黑洞消耗掉。天文学家们相信象这样的黑洞中心的活动会产生放射性射线,值得庆幸的是它离我们只不过1000万光年,这使它成为天文学家探索这些宇宙中巨大能源比较便利的实验室。


      这个太阳系中奇特的卫星是木卫一。这张照片是伽利略号宇宙飞船于1999年7月发回的,显示出木卫一真实的颜色。木卫一的颜色是由其表面的硫和熔融硅酸盐岩石产生的。 木卫一的火山活动非常频繁,使其不寻常的表面保持非常年轻的状态。 木星强烈的潮汐引力拉伸着木卫一并且做阻尼摆动,这个摆动是由木星的另外一个伽利略卫星所引起。由此导致的摩擦大大地加热了木卫一的内部,使其熔岩喷发到表面。 木卫一的火山是如此活跃的,以致于它们有效地使这个卫星自转。 木卫一的一些火山熔岩因炽热在黑暗中发着红光


      这张照片是木卫一重叠在庞大的气态行星——木星前的情景。左边的那个暗斑是木卫一自己的阴影。若从阴影里看过来应是一次日全食的景象。在地球上经常能够看到木星巨大行星投射在木星上的阴影。在好几个月的时间里,从地球上只能看到其它伽利略卫星,因为它们的轨道几乎是在同一平面上。这张颜色增强的图象是由卡西尼号飞船于两年前拍摄的。在2004年,卡西尼号飞过木星前往土星。


      (这个图象是动态的,若已静止,可点击图象另开窗口便可看到)
      难怪木星是地面望远镜宠爱的目标。这个太阳系中最大的行星周围环绕着四个最大的卫星,并向外界炫耀着它著名的大红斑--一个存在了三百年的巨大的飓风。这个于格林威治时间 2002年 12月 15日 7:19至 8:40之间记录下来的超过一千像素的图像经过加工组合成 21帧动态影象显示了木星的体系。 随着大红斑的的出现,位于最内环的伽利略卫星--木卫一开始从右侧进入场景中。木卫一开始时隐藏在镇静地绕轨道运行的木卫三后面,但其快速移动的阴影早已投射在大红斑下面。 此时,木卫四已超了视界之外,但其在左上部的阴影仍隐约可见。由于木星的几颗卫星都在一个平面上,便产生许多机会来观察它们的舞蹈。


      这是哈勃拍到的由一群婴儿期恒星组成的星云,叫做小麦哲伦星云,是我们银河系的伴星系,距离我们210000光年。该图象是由哈勃从背景星云NGC 346(正在引力作用下坍缩的气体星云)中分离出来的。这些幼小恒星的氢原子还没有发生核聚变,其中最小恒星的质量仅是我们太阳的一半。虽然在银河系里恒星的诞生是很普遍的,但这个较小的伴星系则更加原始,一般认为这样的小型星系是组成大星系的基本单元。大多数这类星系都存在于宇宙早期的遥远时代。紧挨小麦哲伦星云后面的是NGC 346小型星系,它包含有2500多婴儿期的恒星,其恒星总数有70000颗。在这两个小型星系中,最老的恒星年龄大约是45亿年,与我们的太阳差不多;最年轻的仅有500多万年,与原始人类开始用双脚行走的时间相仿佛,其中质量较小的还需很长时间才能发生核聚变,成为真正的恒星。


      这个火星的陨石坑里是什么东西?是一片冻结的水冰。这是机器人火星快车宇宙飞船在 2月初拍到的火星图像。这块冰壳存在于火星赤道以北70度一个35千米宽的陨石坑中。在那里, 300米高的火山口壁阻止了水冰蒸发到稀薄的火星大气中去。这个冰壳大约有200米厚。在图片的右上方陨石坑内缘可以看到霜,同时火山口壁的左下方正沐浴在阳光中。这个靠近火星北极陨石坑中水冰壳的存在,不但给出了火星表面状态的历史信息,而且可作为将来宇航员在火星的水源。


      火星上尼克尔森陨石坑中央峰的透视图。该图片是太空飞船在火星轨道上以每像素大约15.3米的分辨率拍摄的。尼克尔森陨石坑直径大约是100千米,位于亚马逊女神区域的南边缘,水母窝区域的西北


      六月份下半月,在明亮的近邻星系M51发现了近几年来离我们最近的超新星。通过比较上面前后两个不同时间M51的图片,你可以在右边的图片中发现这颗正在剧烈爆发的超新星。你能标出它的位置吗?(在星系中心正下方最内环的旋臂上) 这颗超新星是被天文学家沃尔夫冈发现的,现在叫 2005cs,正在达到它最大的亮度,用望远镜对准猎户星座即可看到。这颗超新星已经确认为是II型,但却有不寻常明亮的历史记录。这使人想到,它事实上与现代最明亮的超新星1987A是相似的。 它的前身(即成为超新星,未爆炸以前的恒星)是一颗亮蓝色的恒星。虽然现在通过自动搜索,每年能发现好几百颗超新星,但较近的超新星还是比较罕见的,其价值是长时间足够的亮度可以让人们有条件进行更好的研究以便全面了解它们的前身恒星。超新星2005cs可能会留下一个核心,也许是中子星,或是黑洞。


      是M51星系的图片。该星系是由查尔司-梅塞尔于1773年(乾隆38年)10月13日发现的,他的朋友随后于1781年发现了M51的伴星系NGC5195。当时并不知道这是个涡旋星系,直至1845年春天才被Lord Rosse确认为是一个涡旋型结构。“沿着北斗七星的把手直到找到把手上最后一颗亮星,然后将你的望远镜向西南方向稍稍移动,你就能够看到一对令人吃惊的星系”,查尔斯-梅塞尔在其著名的日记中写道。我们现在已知道M51(即NGC5194)距离我们大约有3千1百万光年,其直径是6万光年,在小型猎犬星座的边缘。


      这两幅图片中的上一幅是哈勃太空望远镜于2005年1月拍摄的,被认为是迄今为止有关这个双星系最清晰的照片。下面的一幅是用来自于两方面的数据组合的,但更接近其真实面目。其中,地面数据来自于Kitt Peak国家天文台的0.9米望远镜,太空数据来自于哈勃太空望远镜(高亮的地方看上去有些发红)。


      个双星系戏剧性图像是用位于智利Pachon山上的8米双子座南方望远镜拍摄的。左斜上方带有明亮核心的是作为背景星系的NGC 1531,前景螺旋星系是NGC 1532。 这对星系位于南方的波江星座,距离我们大约5千5百万光年。这两个星系之间所处的距离已能够感受到对方的引力。 作为在两个星系间引力对抗中引起恒星产生的证据,图片右上部前面旋臂中大量年轻的亮蓝色星团显得非常醒目。虽然这个星系侧对着对我们,天文学家还是认为它与著名的漩涡星系--M51是相似的。

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      Fomalhaut是南鱼座方向上一颗明亮、年轻的恒星,与我们的距离不过 25光年。早期,红外线观测辨认出一个冷物质带环绕着这颗恒星,近来,其细节被哈勃太空望远镜记录了下来。 哈勃摄像机的日冕观测仪有一个遮光板覆盖了来自这颗恒星的眩光。图中环绕着Fomalhaut的偏心环的整齐而清晰的内边缘是轨道上运行着巨大行星的强有力证据,因为只有存在一个巨大行星才能形成和保持细碎天体物质所形成的环状带内边缘的整齐状态。 这个环到Fomalhaut的距离是 133个天文单位(地球到太阳的距离是一天文单位=149,597,870.691千米),被认为是我们太阳系Kuiper带的早期状态。
      注:Kuiper带是一个存在于海王星运行轨道之外距离太阳大约30到50天文单位的环状区域,那里存在许多小型冷天体,被认为是短周期彗星的来源。Kuiper是美籍荷兰裔天文学家(1905-1973),是这一环带的发现者。

     

    TethysRingShadow_cassini_f.jpg


      在这幅奇妙土星系统的图象中,你能够看到冰月亮--土卫三和土星环的影象。这个漂亮的图象是卡西尼号宇宙飞船刚刚发回的。在图片中心偏左下一点儿,土卫三沐浴在阳光里。它的直径大约是1,000千米,混杂在土星的第五轨道上运行。环绕半径是30万千米。八十年代时,人们才发现还有两个非常小的卫星与土卫三在同一轨道上彼此距离不变地环绕着土星运行。

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      土卫三是距离土星较近质量较大的卫星之一。这张图片是卡西尼号宇宙飞船于2004年10月底近距离飞过这个冻结的卫星时拍摄的。这是80年代初旅行者号以来从土卫三发回的最详细的图像资料。土卫三几乎完全是水冰组成的,带有一个几乎环绕整个球面的陨石坑。因为这个陨石坑没有使土卫三瓦解,人们猜测它过去至少是部分流动的。两个较小的卫星Telesto和Calypso在土卫三同一轨道上前后相随地环绕土星运行。土卫三是乔瓦尼-卡西尼于1684年发现的,这个计划就是以他的名字命名的。


      图片上这几个星系的组合有一个产生争议的名字,叫做斯蒂芬五重星系。因为,现代多数天文学家认为图片中带有红色斑点的NGC 7320(中间上部)是一个距离我们仅有3千5百万光年的星系,而其它四个星系则距离我们有3亿光年之遥。另外,根据光谱数据分析,NGC 7320正在以800千米/秒的速度远离我们,而另外四个星系则是以6000千米/秒的速度远离我们,两者相差将近8倍。这个多重星系(不包含NGC 7320)纵向跨越20万光年的距离伸展在飞马星座的方向上。天文学家认为,那几个飘渺地联系在一起的星系会在引力的作用下相互融合,逐渐失去各自的特性。
      斯蒂芬五重星系是法国天文学家艾德沃-斯蒂芬于1877年用福科80厘米反射镜观测到的,故此得名


      这是距离太阳第二近的行星——金星。它被公认为是宇宙飞船飞往遥远的木星所必须使用的跳板(当节省燃料被考虑时)。上面这幅图片是伽利略号宇宙飞船1990年2月在重力助推作用下飞过金星时拍下的照片。这一短暂时刻使我们看到了金星表面硫酸云的紊流状态。金星表面高层大气对日光的反射使它看上去非常明亮。近来,有一个引起广泛兴趣和争论的假说认为活细菌可能存在于金星的高层大气中。

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      如果你有一双雷达眼,你就会看到金星表面的这幅情景。这幅经过电脑处理的图象数据来自于麦哲伦宇宙飞船。麦哲伦宇宙飞船在1990-1994年间在环绕金星的轨道上为我们绘制了金星表面的地貌图形,发现了许多有趣的地貌,其中就包括这个直径达25千米的巨大圆盖。虽然还不知道这个圆盖的具体细节,天文学家们初步认为这是火山活动的结果。金星的表面环境是如此恶劣,以至于没有任何传感器在上面的存在时间能超过几分钟。

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    这是来自于德国斯图加特的天文学家斯特藩有关金星凌日细节的图片。当时望远镜上装有高阿尔法滤光镜,使我们能够有条件看到这个假冒的太阳黑子——金星。这张图片可以让我们在太阳和金星之间做个对比,估计一下两者体积上的差距(太阳直径:1390000km;金星直径:12103.6km,环绕太阳轨道半径:108200000km)。

    HOLMAS...超级彗星

    超级彗星霍尔姆斯

    下面的一段信息是来自新浪网的消息:

     

    超级彗星霍尔姆斯即将变暗观测需抓紧(图)

    11月15日加拿大天文爱好者拍摄的17P彗星照片

    超级彗星霍尔姆斯即将变暗观测需抓紧(图)

    11月17日,日本天文爱好者拍摄的17P彗星

        17P/霍尔姆斯一度因为亮度太过黯淡,半个世纪来一直逃离天文学家的视线,但就在3周前,这颗彗星却突然喷射出足够的气体和尘埃,以至于我们用肉眼就能寻觅到它的踪迹。17P/霍尔姆斯现在的亮度已经增加了100万倍。

      这颗彗星的喷射不仅与众不同,而且相当难于理解,它在1892年共喷射过两次,但自此之后就安静下来了,虽然如此,此次喷射的力度却只减弱了一点而已。现在,由于月亮即将形成满月并且亮度越来越高,人们将很难再看到17P/霍尔姆斯的身影。

      10月,约翰斯-霍普金斯大学天文学家哈尔-维夫利用哈勃天文望远镜拍摄到了17P/霍尔姆斯喷射的照片。16日,他在电子邮件中通知好友不要错过这个难得的天文奇观。维夫在电子邮件中表示,傍晚的时候,你们便可以在天空东北方的英仙座看到这颗大彗星。但他也提醒说:“但你们必须抓紧时间,因为月亮正成为观赏这一奇观的一大障碍。”

      彗星17P/霍尔姆斯与地球之间的距离超过1.48亿英里,是在100多年前被发现的,它每7年与地球上演一次亲密接触,只是亮度比较黯淡。哈佛-史密松森天体物理中心资深天文学家布赖恩-马斯登曾帮助发现这颗彗星,他表示:“20世纪初,它就莫名其妙地消失了,但1964年又再次出现。”

      最近,17P/霍尔姆斯奉献的“烟火秀”让业余和职业天文学家兴奋不已。马斯登说:“这是它迄今为止最大规模的喷射,程度上也要超过其它任何彗星。”维夫说,它显然从“令人讨厌”变成“引人入胜”。

      马斯登说,天文学家认为,当几周前绕太阳运行的时候,太阳的热量和内部的压力让17P/霍尔姆斯的体内出现了一次爆裂,这次爆裂成为气体和尘埃喷射的“ 发动机”。但他也表示,为什么会出现这种现象仍旧是个谜。

          

    百年不遇彗星大爆发体积超过太阳(组图)

      设于莫纳克亚山上的加拿大-法国-夏威夷望远镜拍摄到的彗星“霍尔姆斯”(左)的照片;照片显示彗发直径为869,900英里(140万公里)。彗发中央附近的“白星”其实是被尘埃物质层层包裹着的彗核。照片还提供了同比例的太阳和土星图像以进行对比。 >> 更多彗星爆发图片

    百年不遇彗星大爆发体积超过太阳(组图)

      业余天文爱好者11月1日拍摄的照片(左);照片显示“霍尔姆斯”的彗发由中心一层层尘埃物质和一条模糊的彗尾构成。哈勃天文望远镜11月4日拍摄到的照片(右)对“霍尔姆斯”彗星做了更为细致描写。这幅照片显示尘埃物质以水平偏转方向形成的蝴蝶结造型。>> 更多彗星爆发图片

    百年不遇彗星大爆发体积超过太阳(组图)

      这张照片是加拿大安大略省的业余天文爱好者拍摄的,显示了“霍尔姆斯”彗星在不同日期的位置。>> 更多彗星爆发图片

    百年不遇彗星大爆发体积超过太阳(组图)
    英国天文爱好者11月7日拍摄的17P彗星照片>> 更多彗星爆发图片

      霍尔姆斯彗星已成为太阳系中最大的单一物体

      新浪科技讯 北京时间11月16日消息,据美宇航局太空网报道,大约两周前,一颗名为“霍尔姆斯”的彗星突然爆发,亮度增加了近百万倍,天文学家对这种百年不遇的天文景观欣喜若狂。如今,这颗彗星亮度虽然变暗,但不断膨胀的“身体”让其体积超过了太阳。

      太阳目前依旧是太阳系中质量最大的天体,其颗粒的延伸影响力波及所有行星。而相对渺小的“霍尔姆斯”彗星近日来不断释放气体和尘埃物质,使得其膨胀的大气或彗发(星云状的发光云体)如今超过太阳的直径。这种对比在美国夏威夷天文台公布的最新图片中尤为明显。据夏威夷大学天文学家介绍,“‘霍尔姆斯’彗星不断膨胀,如今已是太阳系中最大的单一物体。”

      据夏威夷大学天文学研究所天文学家雷切尔·史蒂文森、简·克莱纳、佩德罗·拉塞尔达等人的测算,截至11月9日,“霍尔姆斯”的彗发直径达到869,900英里(140万公里)。他们使用加拿大-法国-夏威夷望远镜的观测数据,得出了这一结论。根据不同的数据来源,太阳的直径约为864,900英里(139.2万公里)。哈勃太空望远镜捕捉到的“霍尔姆斯”彗星新照片发现,彗核周围显现了一个令人十分感兴趣的蝴蝶结造型。而彗发(大部分是微小颗粒)则在阳光照射下闪闪发光。

      肉眼现在还可以依稀看到“霍尔姆斯”彗星的形状:黄昏后变成一个模糊的小点,高高挂在天空的东北角。通过这幅星图,你能找到它的踪影。从市区看显得有些模糊,不过换成是乡村地区,这颗彗星则变得异常醒目。美宇航局太空网天空观察栏目作者乔·拉奥说:“如今,在茫茫夜空中,它看上去是非常醒目的圆形云朵。”拉奥建议本周末观看“霍尔姆斯”彗星,届时在月亮的映衬下,它会更加显眼。

      他说,“霍尔姆斯”彗星的亮度可能会越来越暗,不过在今后两三周内还能看见。史蒂芬森及其同事写道:“今后几周和几个月,彗发和彗尾还会膨胀,而彗星本身随着尘埃物质的扩散会变得黯淡。”据专业天文网站“太空气象”称,11月19日星期一,“霍尔姆斯”彗星的彗发将呈现透明状,届时将上演独一无二的天文奇观,“这颗彗星将从恒星‘天船三’身边滑过,看上去像被吞噬似的,这绝对是不可错过的一幕。”借助于小型望远镜,可以看清楚模糊的彗发。但是,由于没有常见彗星所特有的长尾巴,“霍尔姆斯”彗星对一般观测者来说并不是天空中最耀眼的物体。

      天文学家尚不清楚“霍尔姆斯”彗星爆发的原因,它拥有类似于1892年彗星爆发后骤然变亮的相同经历。始于10月24日的这次表演,使“霍尔姆斯”彗星从一个肉眼看不见的黑点忽然间变成了夜空中最明亮的物体之一。随着气体和尘埃物质以每小时1100英里(每秒0.5公里)的速度从彗核向外扩散,“霍尔姆斯”的亮度变得越来越暗。

      夏威夷大学天文学家小组在一份声明中称:“这颗彗星令人赞叹的大爆发是由固体彗核喷射的尘埃物质形成的,固体彗核由冰和岩石构成,直径仅为3.6公里(约2.2英里)。”夏威夷天文台公布的最新照片还显示了一个形成于“霍尔姆斯”彗星一侧“羞怯的尾巴”。这是由阳光施加于彗发气体和尘埃物质之上的压力造成的。但彗星距离如此遥远——1.49亿英里(2.4亿公里),或是地球距太阳距离的1.6倍左右——哈勃太空望远镜也无法揭示它的核心。

      哈勃天文望远镜项目天文学家在15日的一份声明中称,“霍尔姆斯”彗发初始阶段的特点(从地面拍摄的照片可以看到)显示,“一个大片段忽然折断,随后远离主要核心,同时分解成微小的尘埃颗粒。”但是,由于彗星以及所有的尘埃物质距离非常遥远,哈勃望远镜捕捉不到任何片段。

     

    下面的信息是来自INTERNET的消息:

          两个月来,霍尔姆斯彗星出现了一些新变化,由爆发时的一个亮点长成了现在的“大个头”。“这颗彗星本身的彗核直径只有3公里,但它爆发以来不断释放气体和尘埃物质,使它越来越‘胖’,它的直径11月9日就已经超过太阳,现在已经是太阳直径的两倍多了,成了太阳系里单体体积最大的天体。从10月24日爆发开始,它的体积膨胀了有1700多倍!现在它的平均直径仍然以每天9万公里的速度在扩散。

     

          一般,彗星的彗核都是冰冷的尘埃等物质,能如此大规模的喷发,的确很令人着迷和惊讶。貌似平淡无奇冷冰冰的小小彗核,为我们上演了一次生动的宇宙之深邃广博的魅力。

          宇宙的尺寸大的可怕,但也正因为如此,历代的人们,都在孜孜不倦的去研究它。

          敬仰,宇宙展示给我们的这些无穷无尽的美丽!(在三维空间里,已知光速是最快的速度,在更多维度的空间里呢?我们是三维空间里的生物,是不是这些决定了我们的大脑仅仅能理解和掌握三维空间的一定规律?于是,在更多维度的空间里可能会存在什么?)

     

    图片中的每一个涡旋的亮点,其尺寸,都不小于我们的银河系(直径远远大于10万光年)。

     

    绝对让人震撼:史上最神奇的宇宙照片

    我们如果可以从这个角度看我们的银河系,看到的应该是几乎一样的效果。

    太阳系,就在这张照片中最亮部分的某个地方,离核心3万多光年元的地方。。。太阳带领着我们绕银河系一周,大约是2.5亿年。

    运载火箭的燃料

     
    运载火箭使用什么动力把航天器送上太空的呢?早在运载火箭发明前,人们使用油和汽作燃料,汽车、轮船和飞机就是靠这些燃料来行驶的。后来,科学家发明了靠化学能来产生动力的运载火箭。运载火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂,而用硝酸、液态氮等提供的氧化剂帮助燃烧的,人们习惯上把燃烧剂和氧化剂通称为火箭发动机的燃料或推进剂。

    从物理形态上讲,火箭发动机使用的推进剂有两种形式,一种是液态物质,另一种是固态物质。
    燃烧剂和氧化剂都是呈液体形态的发动机则称为液体燃料发动机,或称为液体火箭发动机;
    两者都是呈固体状态,则称为固体燃料火箭发动机或固体火箭发动机。
    如果在两种燃料中,一种为固体,一种为液体,则称为固-液火箭发动机或直接称其物质名称的火箭发动机,如,氢氧火箭发动机。
    由于固态燃烧剂产生的能量比液体燃烧剂发出的能量高,所以,目前研制的火箭发动机多是固-液火箭发动机,两种燃料相遇燃烧,形成高温高压气体,气体从喷口喷出,产生巨大推力而把运载火箭送上了太空。

     火箭燃料发展历史按火箭的第一级燃料分代为4代
      第1代不说了
      第2代
     燃料:偏二甲肼。氧化剂是4氧化2氮。特点:技术成熟,价格低廉,但是有剧毒 
     代表:美国“大力神”,苏联的“质子”,欧洲“阿里安4”,我们中国长征2,3,4. 
      第3代
     燃料:煤油,氧化剂是液态氧。 
     特点:无毒,性能高,燃料密度高,火箭直径比较小,技术成熟,价格低廉 
     代表:美国“土星”(登月用),苏联“联盟”, 
      第4代 
     燃料:液态氢。氧化剂是液态氧 特点:无毒,性能奇高。氢氧发动机技术门槛高 
     此种发动机技术美国,欧洲比较成熟。
     
      1:煤油/液氧发动机:俄罗斯的RD-180推力达423吨,RD-191M 推力201吨
      2:液氢/液氧发动机大推力有美国的RS-68,338吨。欧空局的火神-2,137吨,日本的LE-7A,112吨。比冲比达4312牛.秒/公斤。分级燃烧。
      推力液氢液氧发动机技术非常高,俄罗斯之前也搞过能量号用来登月,一直爆炸所以放弃了。
      我们中国的120吨的煤油/液氧发动机和50吨液氢/液氧发动机试车成功,还不成熟

    常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等,燃烧剂由液氢、偏二甲肼、煤油等。现代液体燃料火箭是美国人戈达德搞出来的,第一级采用液氧-煤油。
    发射卫星的火箭燃料要体积小,重量轻,但发出的热量要大,这样才能减轻火箭的重量,使卫星快速地送上轨道。液体燃料放出的能量大,产生的推力也大;而且这种燃料比较容易控制,燃烧时间较长,因此,发射卫星的火箭大都采用液体燃料。
    液体火箭发动机是指液体推进剂的化学火箭发动机。氧化剂和燃烧剂必须储存在不同的储箱中。液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件。它由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成。推进剂通过喷注器注入燃烧室,经雾化,蒸发,混合和燃烧等过成生成燃烧产物,以高速(25O0一5000米/秒)从喷管中冲出而产生推力。燃烧室内压力可达2O0大气压(约20OMPa)、温度300O~400O℃,故需要冷却。推进剂供应系统的功用是按要求的流量和压力向燃烧室输送推进剂。按输送方式不同,有挤压式(气压式)和泵压式两类供应系统。挤压式供应系统是利用高压气体经减压器减压后(氧化剂、燃烧剂的流量是靠减压器调定的压力控制)进入氧化剂、燃烧剂贮箱,将其分别挤压到燃烧室中。挤压式供应系统只用于小推力发动机。大推力发动机则用泵压式供应系统,这种系统是用液压泵输送推进剂。发动机控制系统的功用是对发动机的工作程序和工作参数进行调节和控制。工作程序包括发动机起动、工作。关机三个阶段,这一过程是按预定程序自动进行的。工作参数主要指推力大小、推进剂的混合比。
    液体火箭发动机的优点是比冲高(25O~5OO秒),推力范围大(单台推力在1克力~700吨力)、能反复起动、能控制推力大小、工作时间较长等。
    液体火箭的推进剂,其中比较常用的有:四氧化二氮-肼类(偏二甲肼,一甲基肼,肼),液氧-煤油,液氢-液氧等。
    四氧化二氮-肼类推进剂被广泛使用,特点是可存储,并且四氧化二氮和肼接触后可以自燃,可靠性高。四氧化二氮-肼类最早用于战略导弹,后来也用于航天的运载火箭。
    苏联的SS-7,现役的SS-18,SS-19,美国的大力神,中国的长征1,2,3型火箭,俄罗斯的质子火箭,阿利亚娜1,2,3,4型火箭都在下面级使用了四氧化二氮-肼类推进剂。
    四氧化二氮-肼类的比冲还可以,约230秒左右,但是推进剂和燃烧产物的毒性都很大,各国新一代的运载火箭都不再使用。

    液氧(煤油)火箭发动机
    航天技术是现代科学技术中发展最快的尖端技术之一,是一个国家科学技术水平和国民经济实力的综合反映,是一个国家科学技术水平的重要标志,亦是综合国力的象征。航天技术高度综合集中了许多基础科学和新技术,如数学、近代力学、自动控制、电子计算机、真空与低温技术等,它的发展促进了一大批基础科学和现代技术的发展,如新材料、空间物理、航天医学、生命科学等。航天技术的发展、宇宙环境的应用导致了一系列出乎意料的技术革新。当今,一些发达国家正在以大空间概念设计国民经济未来发展的蓝图,把航天技术产业作为未来发展的一个战略重点,认为它是发展各类高新技术产业的领头技术,它能带动一大批高新技术产业其它基础产业的发展,推动和促进新工艺、新材料、新能源等技术的进步,航天技术对国民经济的发展将起到“加速器”和“倍增器”的作用。

    航天科技工业的发展对推动解决我国面临的人口与资源、环境与灾害、通信与交通、教育与文化等重大社会问题起到了其它任何技术和产品不可替代的作用。同时,航天技术对国家的国防建设具有极其重要的意义,这一点已得到共识。目前战略战术导弹、卫星导航定位、军事测绘侦察、作战指挥和通信等方面广泛应用于国防建设,并取得了显著效果。宇宙空间是现代军事竟争的制高点,航天技术与防御技术已很难分开,这在战略威慑和现代化战争中表现得尤为显著。
    航天技术能够产生巨大社会效益和经济效益的主要途径是通过应用卫星来实现的,而运载火箭扮演着极其重要的角色。在近40年的发展中,我国航天科技工业依靠自己的力量,研制成功了长征系列运载火箭,达到了全型谱的运载能力,并已成功将我国自行研制的通信、返回式遥感、气象等应用卫星送到静止、近地和太阳同步等不同的轨道,而且先后成功地为西德、澳大利亚、瑞典、法国、美国等国家发射卫星或其它有效载荷。我国的长征火箭成为世界发射市场的主要运载工具之一,昂首阔步地进行国际商业发射市场,使中国航天在国际航天界占有一席之地,并享有较高声誉,显示了社会主义中国的综合实力

    虽然我国航天技术取得了巨大的成就,引起了世人的瞩目,但是应该清醒地认识到我们的不足。目前,我国现有的长征系列运载火箭是在战略武器的基础上演变延用而来的,其推进剂(偏二甲肼/四氧化二氮)毒性大、污染严重、价格高、性能低,其不足是很明显的。美国、法国、前苏联等航天大国对于推进剂的毒性和污染问题高度重视。美国从1970年就禁止在本土上生产偏二甲肼,法国阿里安火箭所用的偏二甲肼一直从苏联购买,而且不在本土上发射(在法属圭亚那库鲁航天发射中心发射);原苏联解体之前曾下令禁止使用偏二甲肼。随着全世界对环境保护的日益重视,很可能在不久的将来全世界禁止生产使用偏二甲肼作为火箭推进剂。因为偏二甲肼毒性较大,损害人体的肝脏。尤其是四氧化二氮/偏二甲肼的燃烧产物,对人体损害更大,并较为严重地污染环境。从事使用该种推进剂发动机试验的工作人员中60%有不同程度的肝病,普遍转氨酶高。由于组织火箭发射时, 由于N2O4泄漏已引起几次伤亡事故,后果比较严重。长征运载火箭是当今世界可靠性、技术稳定性最好的运载火箭之一,但是近几年来,长征火箭发射时有失利,并造成了不同程度的人员伤亡,其推进剂毒性大和污染严重问题已引起了我国各级领导的高度重视,也增加了参试人员的恐惧感。虽然发射失利未引起十分严重的后果,但参试人员“死里逃生”、“后怕”的感觉仍然十分强烈。这给组织发射带来了一定的困难。同时,由于推进剂价格偏高增加发射成本,进而使得长征火箭在国际发射市场中价格竞争力不甚明显,也是一个比较突出的问题。如何提高运载火箭可靠性,降低发射成本,增强竞争力,是加速我国运载火箭产业化进程的关键所在。

    要想有先进的运载火箭,首先必须要有先进的动力系统——火箭发动机。火箭发动机是运载火箭的心脏,它的先进性突出表现在低成本、无污染、高可靠、高性能、使用安全、操作方便。液氧/煤油火箭发动机作为运载动力装置的优越性在于:一是煤油作为常温推进剂,使用极为方便, 安全性好,而甲烷、丙烷、液氢为低温推进剂,不好贮存,运输、加注和操作都不方便,泄漏后易起火爆炸,特别是液氢很容易泄漏。二是煤油价格便宜,每千克煤油的价格只有液氢的1/100和偏二甲肼的1/30, 可以较大幅度地降低发动机的研制成本和运载火箭的发射费用。发射一颗20T低轨道的有效载荷, 如用液氢/液氧和四氧化二氮/偏二甲肼组成的二级半方案推进剂费需3000万元,而用全液氧/煤油方案只需推进剂费100万元。 三是液氧/煤油组合密度比冲高,是理想的下面级(助推级和芯一级)发动机,稍作改进之后亦可作为比较理想的上面级发动机。四是我国煤油资源丰富,贮量极大,可满足长远的需要。我国克拉玛依油田开采的煤油是低凝点环烷基中质原油,完全符合火箭推进剂用煤油标准, 现已查明贮量在5亿吨以上,按每年200万吨开采量计算,可连续开采50年以上,同时我国黑虎山、辽河、胜利等油田符合要求的原油贮量也是丰富的。经各种研究试验和两次液氧/煤油发动机热试车的成功,充分说明了国产煤油能完全满足使用要求。五是使用液氧/煤油发动机可完全消除四氧化二氮/偏二甲肼有毒且污染环境的严重不足。六是液氧/煤油发动机可实现运载火箭模块化积木式设计,可用不同组合完成不同载荷的发射任务,能形成我国新一代运载火箭系列。上述诸优点体现了先进动力系统的要求和研制方向。

    经过近10年关于大型运载火箭和天地往返运输系统动力系统的技术论证、研究及关键技术攻关,国家决定研制液氧/煤油高压补燃发动机,并已列入“863”计划。 这无疑是提高我国航天技术水平的重大举措,更是加速我国运载火箭产业化进程的英明之举。

    近几年,我一直参加并负责大型运载火箭和天地往返运输系统动力系统的论证工作,以及“863”液氧/煤油发动机的预先研究和关键技术攻关工作。从近几年的工作进展情况来看,液氧/煤油高压补燃发动机在技术十分先进,代表当今液体火箭发动机领域的最高水平,其先进性体现在以下几个方面:

    1、先进的闭式循环系统。 该系统能充分利用燃料的化学潜能。补燃发动机也称为分级燃烧发动机,该系统先把推进剂的一组元在预燃室中进行富氧(或富燃)燃烧,生成低温大流量的燃气驱动涡轮,然后将工作过的燃气引入燃烧室进行完全燃烧。它避免了开式循环系统涡轮排气的能量损失(请见图2:开式循环系统; 图3:闭式循环系统)。闭式循环发动机可较大幅度提高燃烧室压力,进而提高燃烧效率,仅采用闭式循环系统就能提高比冲6%以上。对二级半火箭来说,当起飞质量相同时,有效载荷能提高30%以上;假若有效载荷相同,运载火箭起飞重量可降低20%。使发射1kg有效载荷的全寿命周期费用降低约16%。用这种发动机的试验机,于1995年12月~1996年1月进行两次全系统高压补燃发动机试车,其真空推力为85T,真空比冲为3500m/s,混合比K在2.34--2.6之间。

    2、先进的燃烧室混合喷注器。在补燃循环系统中, 氧化剂全部在预燃烧室气化后,再进入燃烧室进行燃烧,这样就实现了气液两组燃烧,气液燃烧大大改善了发动机的燃烧稳定性。为了进一步提高燃烧稳定性,用不同长度的喷咀把喷注器分隔成数个区域,气液喷咀为同轴内混合式,其长度为1/4波长,形成几百个小声腔,能够有效地衰减振荡;另外在燃烧室上游设置了整流装置,把不规则的涡轮排气进行整流后引入燃烧室。高压补燃循环系统不仅有利于解决技术关键不稳定燃烧问题,而且还较大幅度地提高了燃烧效率。我们对喷注器进行了混合雾化试验,并对发动机进行了热试车,试验结果表明: 高压补燃循环系统的燃烧效率高达0.98。

    3、先进而巧妙的燃烧室冷却措施。 几十年来争论不休的用煤油作为冷却剂问题,经过大量的传热试验及计算分析后表明:采取适当的措施是完全可以解决的。用克拉玛依煤油作燃料进行了工作时间分别为10秒、50秒的两次试车后燃烧室完好无损,光洁如初,说明用煤油作发动机冷却剂是完全可行的,效果是相当理想的。在燃烧室的冷却结构设计上采取了一系列措施: 一是在喉部以前设置了三条冷却带,其流量为推进剂总流量的2~3%,煤油进入燃烧室是贴壁向上旋转式; 二是燃烧室喷管从膨胀比为8的截面至圆柱段,用螺旋式冷却槽,并且喉部附近的冷却槽加工成波浪形,以便提高其冷却效果,这样可使内壁温度降低40℃左右;三是低温煤油从收敛段进入冷却槽,首先冷却热流最大的喉部区域,这一举措可得到40℃温差的好处。除上述措施外,还在内壁上镀镍铬防热层可使气壁温降低30~40℃,以及选取热传导性能好的内壁材料等。上述措施经过热试车,证明非常有效。

    4、可靠的多样密封。发动机各部件要承受-200℃~3500℃高低温环境,压力为150~500个大气压,在强烈的振动环境下,发动机的密封问题是一个致命问题。必须因地制宜地设计相应的密封结构。过去我们采用的是法兰盘间加不同材料的垫片或“O”型圈结构,对于中、小直径的管路接头大多用球头喇叭口结构。这种落后的密封结构远远不能满足高可靠、高性能先进发动机的要求。为此,我们进行了多种密封结构的研究、试验。低温液氧的密封用“К” 和“Э”型环,高温燃气密封采用了碟型垫,高压的液体和气体密封采用球头加导向,并在球头上开槽,加不同材料的“O”型圈,还有适??气压也不泄漏。涡轮泵的密封更重要,为适应发动机多次工作,防止磨擦生热减少磨损而采用了脱开式密封。涡轮不转动时,为静密封,当涡轮泵转速达到预定值时,控制压力使密封处脱开,这种先进的密封形式大大地提高了可靠性及其寿命。

    5、先进的预压涡轮泵。要使主涡轮泵正常工作,避免发生气蚀,必须保证泵的入口有一定的压力。如果泵入口压力要求高,则火箭贮箱压力必须提高,这样就会增加运载火箭的贮箱结构重量。为了降低火箭结构重量、提高运载能力,必须尽量降低泵入口压力。为此在主泵前设置了一套预压涡轮泵。从主涡轮后抽取一股富氧燃气作为氧化剂的预压涡轮泵工质驱动涡轮,然后排入氧化剂主流中,从主煤油泵后引出的一股高压煤油作为煤油预压涡轮泵的工质吹动涡轮,然后排入预压泵后的主流中。这种预压涡轮泵系统设计思路新颖、结构巧妙,尤其是富氧的燃气工作后又进入液氧的主流中,这种设计构思非常大胆,也十分巧妙。目前,预压涡轮泵已经进行了大量液流冷试,并且成功地进行了发动机的热试车,采用预压泵结构可提高主泵前压力6个大气压,而箱压仅为2个大气压。

    6、先进的弹性支承。 发动机是整个运载火箭的主要振源。工作时发动机各零部件都承受着强烈的振动,有高频,也有低频,有些部位加速度高达几十个g甚至几百个g。因此,各零部件的连接和固定形式是一个十分关键的问题。如一个质量较大的阀门与直径几毫米或十几毫米的导管连接,要承受激烈的振动,在设计上必须要有科学的方法。用完全紧固定支承的办法防振效果不好,而采用适当的弹性支承,不仅降低了振动量级,而且还有利于解决零部件和发动机的共振问题。另外,为抗振防松,在拧紧各紧固件时,要涂胶。尤其在天地往返运输系统及载人运载器上,由于运载器可靠性要求极高,抗振防松问题事关重大,必须确保万无一失。为此,我们已进行了大量研究试验。

    也谈嫦娥奔月

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    以下内容摘自TOM新闻,http://news.tom.com/2007-11-01/OI27/05498214.html


    17时15分,飞行在南太平洋上空600公里的嫦娥一号卫星,接到地面发出的变轨指令,卫星底部发动机立即点火。

    记者从北京航天飞行控制中心的大屏幕上看到,长长的橘红色火焰,似乎给“嫦娥”穿上了一件艳丽的花裙。

    与此前进行的3次加速变轨相比,这一次变轨的难度最大。推力为490牛顿的发动机要通过连续10多分钟的点火工作,使体重2300多公斤的“嫦娥”的飞行速度从8千米/秒提高到10.58千米/秒以上
    (F=Ma, 490=2300*a  a=0.213   VT=V0+at 10580=8000+0.213*t  t=12112秒=3.4小时  如果按直线,没有其他外力的作用,这种速度的改变需要的时间是可怕的,毕竟490牛仅相当于50KG的推力。嫦娥是环绕地球飞行的,按照我们所知道的基本物理学的知识,嫦娥飞行速度的改变,不是这么简单可以计算出来的。新闻里面给出这样的数字和知识,会不会倒反而会让我们产生错误的认识?)

    ———这是嫦娥一号卫星进入地月转移轨道的最低速度。这次变轨,是嫦娥一号卫星奔月过程中最为关键的环节之一,直接关系着卫星能否顺利进入地月转移轨道与月球交会。对卫星进行这样的变轨,在我国航天测控史上还是第一次。

    北京飞控中心大厅内,气氛骤然紧张。所有人的目光聚焦在大屏幕上。15万公里、18万公里、25万公里、30万公里……屏幕上显示的“嫦娥”飞行速度越来越快。
    (又是一个困惑。结合下面的数字:408507-150000=258507公里,784秒的时间里面,这25万公里又是什么数字?
    按照上面这句话,理解为飞行速度?也不对啊,不看下面的数据,就是15万公里/小时到30万公里/小时的速度,也绝不可能是嫦娥可以达到的加速度啊。嫦娥飞到月亮附近也最多两个小时就可以到了,毕竟月亮离地球只有38万公里左右,就算嫦娥环绕地球还有一定的距离<不过近地点只有600公里而已>,更何况,30万公里/小时的速度=83.3公里/秒,已经远远大于第二,第三宇宙速度,这个速度。利用上太阳系围绕银河系中心的速度200公里/秒。。。嫦娥都可以脱离银河系的引力,飞向河外星系了。如果是后面40万公里多的数字,就更不得了。
    不是飞行速度?是飞行的距离?也不对啊。前面说过了。。。784秒里面嫦娥飞行了408507-150000=25.85万公里?那样嫦娥要达到330公里/秒的速度。人类航天器还达不到这样的速度吧?)

    408507公里!784秒后,大屏幕上不停闪烁的数字,定格在了这个能够确保“嫦娥”飞行轨道与月球轨道相交的数字上。(这些数字,记者们想说明什么?给我们什么信息呢?)

    “花裙”越来越小,“嫦娥”轻轻地转动了身躯,似乎在与地球作最后的告别。随着发动机关机,大屏幕上的嫦娥一号卫星又变成了一个亮点,划出一条长长的白色轨迹,向着月球的方向轻盈地飞去……

    在科学面前,光鲜的记者们是不是显得不够敬业?那编辑们呢?
    这些本来都应该是合理的数字,为什么转达到媒体上就使我们更困惑了呢?

    耐甲氧西林金黄色葡萄球菌

    耐甲氧西林金黄色葡萄球菌

    1 什么是MRSA

      金黄色葡萄球菌是临床上常见的毒性较强的细菌,自从本世纪40年代青霉素问世后,金黄色葡萄球菌引起的感染性疾病受到较大的控制,但随着青霉素的广泛使用,有些金黄色葡萄球菌产生青霉素酶,能水解β-内酰胺环,表现为对青霉素的耐药。因而人们又研究出一种新的能耐青霉素酶的半合成青霉素,即甲氧西林(methicillin)。1959年应用于临床后曾有效地控制了金黄色葡萄球菌产酶株的感染,可时隔两年,英国的Jevons[1]就首次发现了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin resistant Staphylococcus aureus,MRSA),MRSA从发现至今感染几乎遍及全球,已成为院内感染的重要病原菌之一。因此,开展对MRSA的检测,对于控制医院内感染的流行,指导临床治疗有着十分重要的意义。

      2 MRSA的特性

      2.1 不均一耐药性[2] MRSA菌落内细菌存在敏感和耐药两个亚群,即一株MRSA中只有一小部分细菌约10-4~10-7,对甲氧西林高度耐药,在50 μg/ml甲氧西林条件下尚能生存,而菌落中大多数细菌对甲氧西林敏感,在使用抗生素后的几小时内大量敏感菌被杀死,但少数耐药菌株却缓慢生长,在数小时反又迅速增殖。

      2.2 广谱耐药性 MRSA除对甲氧西林耐药外,对其它所有与甲氧西林相同结构的β-内酰胺类和头孢类抗生素均耐药,MRSA还可通过改变抗生素作用靶位,产生修饰酶,降低膜通透性产生大量PABA等不同机制[3],对氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、氟喹喏酮类、磺胺类、利福平均产生不同程度的耐药,唯对万古霉素敏感。

      2.3 生长特殊性 MRSA生长缓慢,在30°C,培养基pH 7.0及高渗(40 g/L NaCl溶液)条件下生长较快[4]。在30°C时,不均一耐药株表现为均一耐药和高度耐药,在37°C又恢复不均一耐药。均一耐药株在>37°C或pH<5.2时,均一耐药性可被抑制而表现为敏感。增加NaCl浓度,低温孵育和延长时间,可使不均一耐药株群体中敏感亚群中的耐药性得到充分表达,即能耐受较高浓度的甲氧西林,而对其中耐药亚群无影响[5]。但最近也有报道,高渗下延长培养时间,会影响MRSA的检出结果,因为在高盐情况下,培养48 h,对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌(methicillin sensitive Staphylococcus aureus;MSSA)易产生大量β-内酰胺酶,可缓慢水解甲氧西林,导致细菌生长,而误认为MSSA。所以一般MRSA在高盐环境孵育24 h,而耐甲氧西林凝固酶阴性葡萄球菌(MRCNS)由于耐药亚群菌数少于金葡菌,应孵育48小时观察结果。

      3 MRSA的耐药机理

      3.1 固有耐药 是由染色体介导的耐药,其耐药性的产生与细菌产生一种青霉素结合蛋白(PBP)有关。MRSA产生五种PBP(1,2,3,3′和4),它们具有合成细菌细胞壁的功能。它们与β-内酰胺类抗生素有很高的亲和力,能共价结合于β-内酰胺类药物的活动位点上,失去其活性导致细菌死亡,而MRSA产生了一种独特的PBP,这种分子量增加了78~1000道尔顿的PBP,因其电泳率介于PBP2与PBP3之间,故称为PBP2a或PBP2′[6]。PBP2a对β-内酰胺类抗生素亲和力很低,因而很少或不被β-内酰胺类药结合。在β-内酰胺类抗生素存在的情况下,细菌仍能生长,表现出耐药性。PBP2a的产生是受染色体甲氧西林耐药基因(mec A)来调节的。MRSA与MSSA根本区别在于它们的PBP不同。

      3.2 获得性耐药 是质粒介导的耐药。某些菌株通过耐药因子产生大量β-内酰胺酶,使耐酶青霉素缓慢失活,表现出耐药性[7],多为临界耐药。

      4 MRSA的分型

      MRSA分型对追踪传染源,研究型别与感染种类,耐药性的关系有重要作用。国外开展较早的噬菌体分型,将待测菌于肉汤中,35°C孵育6 h,涂于分型琼脂平板上,待干后将23种噬菌体注入琼脂平板中的小方格内,再置35°C孵育6 h后移至室温过夜观察结果。用4组23种噬菌体,将MRSA分为4群,一般以Ⅰ群为最多[8],也有报告以Ⅲ群为多。噬菌体分型结果常不满意,日本小粟 子证实有29.3%菌株不能分型,且重复性差,不宜用于流行病学调查。质粒图谱分型较为可靠,可分为18个型,能准确地分析菌株之间的相关性,将流行菌株与非流行菌株加以区别。国内MRSA广泛存在分子量为1.6 Md、1.8 Md及2.67 Md的质粒,不同地区和不同医院会有特殊质粒带。免疫印迹分型法将MRSA分为9个型,以B、C型为最常见,各型含有特征性的分子带,该法比较稳定。染色体限制性内切酶分析可识别病原体DNA链上特异位点及核苷酸序列,能从基因水平显示病原体特征,MRSA还可用血清学、凝固酶、耐药谱等方法分型。现在Southern印迹法也逐渐运用于MRSA的分型。

      5 MRSA的检测

      由于MRSA的不均一耐药性,给其检测带来一定的困难。MRSA的检出率受孵育温度、时间、培养基的pH和NaCl的浓度、菌液的数量等多种因素的影响。因此,目前还没有一种最佳的检测方法。

      5.1 纸片扩散法(K-B法) 平皿中MH琼脂厚度为4 mm,菌液调至0.5麦氏浊度,涂沫于上述平板,甲氧西林含量5 μg/片,35°C孵育24 h,抑菌圈≤11 mm为耐药,≥17 mm为敏感,由于MRSA通常对其它耐酶半合成青霉素也耐药,因此美国临床实验室标准化委员会(NCCLS)推荐用苯唑西林来代替检测MRSA。苯唑西林在贮存过程中药效不易降低,且对不均一耐药性检测效果更好,所以国内多数实验室都采用苯唑西林,苯唑西林含量为1 μg/片,抑菌圈≤10 mm为耐药,≥13 mm为敏感,11~12 mm为中介。质控菌株为金黄色葡萄球菌ATCC 29213(耐药菌株),金黄色葡萄球菌ATCC 25923(敏感菌株)。纸片扩散法最大优点是快速、简便、价格便宜,易被检验人员接受。在合适的抗生素及培养温度、菌液的浓度、培养基厚度等条件下,检测MRSA是可行的。但Leneastre等[9]对K-B法和特异性mec A基因DNA片段法鉴定MRSA的结果进行了比较,发现在49株用K-B法鉴定为MSSA的菌株,特异性mec A基因DNA片段法鉴定却有11株含mec A基因;59株用纸片法鉴定为典型MRSA的菌株,有10株却没有特异性mec A基因,这两种方法大约有18%~20%的差异。Chipman[10]等研究也表明以mec A基因检测法为参考方法时,纸片扩散法的符合率为88.2%。这可能与纸片法中的琼脂中没有NaCl成份,一些菌株的耐药性得不到完全表达有关。因此,为提高纸片扩散法检测MRSA的可靠性,最好在MH琼脂中加入40 g/L NaCl。

      5.2 肉汤稀释(MIC)法 美国疾病控制中心(CDC)推荐用MH肉汤培养基加NaCl至20 g/L浓度,同时加入Ca,Mg离子,将苯唑西林进行倍比稀释,从0.125~16 μg/ml,菌浓度为104/ml,35°C孵育24 h,MIC<2 μg/ml为敏感,>4 μg/ml为耐药,该法检出率可达95%,但操作较繁琐。

      5.3 琼脂稀释(MIC)法 用含20 g/L NaCl的MH琼脂将苯唑西林倍比稀释为12个不同浓度并浇注平皿。苯唑西林量终浓度为0.125~256 μg/ml。再将菌液(0.5麦氏浊度)点种于含药平皿,35°C孵育24 h。该法适用于大量菌株的MRSA检测,结果容易判断,重复性好,但耗时,费力。

      5.4 琼脂筛选法 这是1997年NCCLS推荐的MRSA的确证试验,即MH培养基加NaCl(40 g/L)加苯唑西林(6 μg/ml),将菌液(0.5麦氏浊度)点种或画线35°C孵育24 h,只要平皿有菌生长,即使一个菌落也是MRSA,该法敏感度为100%,常用作校正其它方法的标准,尤其适用于检测抑菌圈直径处于中介度的金黄色葡萄球菌。

      5.5 浓度梯度(Etest)法 是1988年AB Biodisk公司推出,在含20 g/L NaCl的MH琼脂平板上,贴上苯唑西林的试条,菌液调至0.5~1麦氏浊度,35°C孵育24 h,直接读取MIC值。MIC<2 μg/ml为敏感,>4 μg/ml为耐药。Etest法结合了纸片扩散法和肉汤稀释法的优点,长塑料条含有连续的呈指数梯度变化的苯唑西林(0.016~256 μg/ml),故在检测低水平或中等程度耐药的MRSA时结果更为准确。Novak[11]等报道,用Alamar法和Etest法对127株MRSA的检测比较,两者结果相关较高,用Etest法检测127株MRSA,其中93株MIC>256 μg/ml,28株在6~256 μg/ml,检出率达96%,Etest法具有精确、可靠、稳定性好的特点,但缺点是价格昂贵。

      5.6 自动化药敏检测 目前有Vitek系统、ATB系统、MicroScan系统、Sensiter ARIS等。将菌液稀释后注入药敏板或孔内,然后通过检测菌液浊度,荧光指示剂的荧光强度或荧光底物的水解反应来判读结果。其优点是快速,但有时对生长缓慢或延迟表达耐药性的MRSA,在3~4 h内难以达到检测水平,容易漏检或误报MRSA。

      5.7 DNA探针杂交 上述的方法都是检测MRSA耐药表型的方法。MRSA根据其耐药频率可分为1、2、3、4类,其耐药频率为10-7、10-4、10-3以及10-1[12]。上述常规的检测方法对于3、4类MRSA一般不存在问题,但对于低频率的1、2类则很容易造成漏检。因此,对于低水平耐药或临界水平耐药的MRSA,应选择特异性高的分子生物学方法来检测。DNA探针杂交是用特异性的mec A DNA片段经地高辛标记,与可疑菌株进行杂交,有学者报告[13],DNA探针仅与MRSA DNA杂交,与MSSA DNA无杂交带,其特异性高于琼脂稀释法,敏感性高于肉汤稀释法,而且可直接用于临床标本,无需先进行细菌分离培养,但探针较贵,保存期较短。

      5.8 PCR技术 本世纪80年代末期,国外就有人用聚合酶链反应(PCR)来检测PBP2a的mec A基因。它是根据金黄色葡萄球菌TK 784的mec A基因DNA序列[14]设计一引物,再裂解提取被测菌的DNA,在一定条件下进行扩增,经琼脂糖电泳后在紫外灯下观察有无与阳性对照菌株(金黄色葡萄球菌ATCC29213)相同的区带。PCR具有较高的灵敏度,只要被测菌有微量的的基因,即出现阳性结果,因此常作为检测MRSA的参考方法。陈秀枢实验表明[14],金黄色葡萄球菌耐苯唑西林的耐药水平与mec A基因有较好的相关性。MIC>4 μg/ml的22株菌均检出mec A基因。由于PCR很灵敏,有时会因实验室的污染而出现假阳性,为使PCR具有更高的可靠性,必须对其扩增产物进行探针杂交或测序以提高特异性[15]。而有一些耐药基因是沉默基因,不表达mec A基因产物,有时会得出假耐药结论,所以分子生物学方法并非100%的敏感和特异,加上该法前期处理操作繁琐,且需要一定的设备,仅在可疑或特殊情况下做此试验。

      6 MRSA感染的流行概况

      自从1961年英国发现MRSA后,在欧美及亚洲一些国家相继报道了MRSA所致的院内感染。从60年代后期到80年代,MRSA感染率大大增加。美国NNIS报道1975年182所医院MRSA占金黄色葡萄球菌感染总数的2.4%,1991年上升至24.8%,其中尤以500张床以上的教学医院和中心医院为多,因为这些医院里MRSA感染的机会较多,耐药菌株既可由感染病人带入医院,也可因滥用抗生素在医院内产生[16]。欧洲1993年1417家医院ICU分离的MRSA达60%[17]。而日本Kansai医科大学附属医院MRSA的分离率1993年达到41%。国内在70年代发现有MRSA,近几年MRSA的检出率正在逐年上升,上海1978年在200株金黄色葡萄球菌中MRSA只占5%,1988年上升至24%,1996年激增至72%[18]。天津1988年调查MRSA分离率为47%[19],北京医科大学附属医院1996年分离MRSA达58.3%[20],山东淮坊市1996年在三家医院的婴儿室分离出金黄色葡萄球菌198株,其中MRSA为112株(56.5%)[21]。武汉同济医科大学附院1992年分离MRSA就达79.6%[22]。MRSA感染多发生于免疫缺陷者,大面积烧伤,大手术后患者,长期住院及老年患者,MRSA极易导致感染的流行和暴发。MRSA传播主要通过医护人员的手,在患者、医护人员、患者间播散,另外,衣物、敷料等物品可携带MRSA,促进MRSA在院内的流行,病人一旦感染或携带MRSA,该菌可存在于患者身上达数月之久。

      7 MRSA的治疗和预防

      7.1 MRSA的治疗 MRSA感染的治疗是临床十分棘手的难题之一,关键是其对许多抗生素有多重耐药,万古霉素是目前临床上治疗MRSA唯一疗效肯定的抗生素[23]。应用30多年来未发现耐药菌株。因为万古霉素是三环糖肽类抗生素,其具有抑制细胞壁合成,破坏细胞膜及阻碍细菌RNA合成的多种作用。1996年日本报道第一例对万古霉素中度敏感(MIC=8 μg/ml)的金黄色葡萄球菌。1997年美国也从一个腹膜炎患者分离出对万古霉素中度敏感的金黄色葡萄球菌[24]。NCCLS规定:万古霉素敏感≤4 μg/ml,中介8~16 μg/ml,耐药≥32 μg/ml,而世界上到目前为止还未检测到一株MIC>32 μg/ml的金黄色葡萄球菌。但是随着万古霉素的广泛使用,相信不久就会出现耐万古霉素的MRSA,因此现在就必须适量地慎用万古霉素。除万古霉素外,还有壁霉素、香豆霉素等新药对MRSA有较强的抗菌活性。另外,万古霉素也可与磷霉素、利福平、氨基糖苷类、喹诺酮类药物合用,加强治疗效果。

      7.2 MRSA预防 首先是合理使用抗生素。目前临床滥用抗生素的现象,对MRSA的流行起了一定的扩散作用,因此,在选择抗生素时应慎重,以免产生MRSA菌株,如对大手术后预防深部葡萄球菌感染,使用第一代和第二代头孢菌素为好(如头孢唑啉、头孢呋肟等),第三代头孢菌素抗葡萄球菌效果反而不如第一代效果好。第三代头孢菌素的长期使用与MRSA的出现率呈平行关系。

      7.3 早期检出带菌者 医院应加强对新入院及MRSA易感者的检查,尤其是烧伤病区、ICU、呼吸病房、血液科和小儿科的病人。同时细菌室应选用准确的检测手段,发现MRSA,及时向临床报告,以便控制感染和隔离治疗。

      7.4 加强消毒制度 医护人员检查病人前后要严格洗手消毒,有条件应用一次性口罩、帽子、手套,医疗用品要固定,以防院内交叉感染。

    质子、中子里有些什么


      对强子结构和标准模型研究的一再成功已表明夸克和色场是强子世界的最基本组成部分。尽管如此,强子物理还存在一些悬而未决的困难,如夸克幽禁、质子自旋危机、质子衰变等。

      一、 质子、中子不是点状粒子

      对于物质结构的探索是科学的重要任务,自从有人类出现,这种探索从来没有停止过。在19 世纪,人们逐渐弄清楚物质是由分子原子构成的。1932年查德威克发现了中子,人们认识到原子核应由质子和中子构成。人们对物质结构的研究就如剥笋一样层层盘剥下去,每一个层次的发现,都是对物质结构认识的深化。在原子核层次下面,质子和中子是否还有其内部结构呢?

      质子和中子不是点粒子,它们都具有内部结构。在30年代,理论物理学家认为作为核子的质子和中子是基本粒子,应该象点粒子,根据狄拉克的相对论性波动方程,质子的磁矩是一个单位核磁子,中子由于不带电,因而磁矩是零。但出乎意料的是,实验家斯特恩测得的质子磁矩却为5.6个单位核磁子,中子磁矩也不是零,而是-3.82个单位核磁子,与点粒子理论相悖。这些都清楚地说明质子、中子并不是我们想象的那样简单,它们可能是具有内部结构的。60年代,霍夫斯塔特等人用高能电子轰击核子,证明核子电荷呈弥散分布,核子的确具有内部结构。既然核子并不是点粒子,那么其内部的物质是怎样分布的呢?也许有三种情形:或者核子内有一个硬核,核子象一枚桃子;或有许多颗粒,象石榴一样有许多子;或没有颗粒,疏松如棉絮状。具体属哪一种情形,要靠深度非弹性散射实验来作进一步决定。

      深度非弹性散射实验指用极高能电子去撞击质子或中子,使后者激发到一个个分立的能级即共振态,甚至达到使π介子离化出来的连续激发态。非弹性散射实验会改变质子、中子的静止质量。实验表明,质子、中子内部有一个个点状的准自由的粒子,它们携带有一定动量和角动量。那么质子、中子内的这些点状粒子是什么呢?具有些什么性质?

      二、 夸克模型

      1964年,美国科学家盖尔曼提出了关于强子结构的夸克模型。强子是粒子分类系统的一个概念,质子、中子都
    属于强子这一类。“夸克”一词原指一种德国奶酪或海鸥的叫声。盖尔曼当初提出这个模型时,并不企求能被物理学家承认,因而它就用了这个幽默的词 。夸克也是一种费米子,即有自旋1/2 。
    因为质子中子的自旋为1/2,那么三个夸克,如果两个自旋向上,一个自旋向下,就可以组成自旋为1/2的质子、中子。两个正反夸克可以组成自旋为整数的粒子,它们称为介子,如π介子、 J/ψ子,后者由丁肇中等人于1974年发现,它实际上是由粲夸克和反粲夸克组成的夸克对。凡是由三个夸克组成的粒子称为重子,重子和介子统称强子,因为它们都参与强相互作用,故有此名。原子核中质子间的电斥力十分强,可是原子核照样能够稳定存在,就是由于强相互作用力(核力)将核子们束缚住的。由夸克模型,夸克是带分数电荷的,每个夸克带+2/3e或-1/3e电荷(e为质子电荷单位)。现代粒子物理学认为,夸克共有6种(味道),分别称为上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克、底夸克,它们组成了所有的强子,如一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成,一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成,则上夸克带+2/3e电荷,下夸克带-1/3e电荷。上、下夸克的质量略微不同。中子的质量比质子的质量略大一点点,过去认为可能是由于中子、质子的带电量不同造成的,现在看来,这应归于下夸克质量比上夸克质量略大一点点。
      
     
    质子和中子的组成:一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成,一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成

      虽然夸克模型当时取得了许多成功,但也遇到了一些麻烦,如重子的夸克结构理论认为,象Ω-和Δ++这样的重子可以由三个相同夸克组成,且都处于基态,自旋方向相同,这种在同一能级上存在有三个全同粒子的现象是违反泡利不相容原理的。泡利不相容原理说的是两个费米子是不能处于相同的状态中的。夸克的自旋为半整数,是费米子,当然是不能违反泡利原理的。但物理学家自有办法,你不是说三个夸克全同吗?那我给它们来个编号或着上“颜色”(红、黄、蓝),那三个夸克不就不全同了,从而不再违反泡利原理了。的确,在1964年,格林伯格引入了夸克的这一种自由度——“颜色”的概念。当然这里的“颜色”并不是视觉感受到的颜色,它是一种新引入的自由度的代名词,与电子带电荷相类似,夸克带颜色荷。这样一来,每味夸克就有三种颜色,夸克的种类一下子由原来的6种扩展到18种,再加上它们的反粒子,那么自然界一共有36种夸克,它们和轻子(如电子、μ子、τ子及其相应的中微子)、规范粒子(如光子、三个传递控制夸克轻子衰变的弱相互作用的中间玻色子、八个传递强(色)相互作用的胶子)一起组成了大千世界。夸克具有颜色自由度的理论得到了不少实验的支持,在70年代发展成为强相互作用的重要理论——量子色动力学。

      三、量子色动力学及其特点

      “量子色动力学”这一名称听起来有点可怕,念起来有点拗口,应该这样念:量子/色/动力学。这个理论认为,夸克是带有色荷的,胶子场是夸克间发生相互作用的媒介。这不禁让我们想起电子是带有电荷的,传递电子间相互作用的媒介是电磁场(光子场)。的确,关于电荷的动力学我们早已有了,它叫“量子电动力学”,发展于三四十年代。一般读者对电磁相互作用都有点熟悉,因此就以它为例来理解质子中子内的色相互作用。电磁场的麦克斯韦方程的量子化就是量子电动力学,具体地说,量子电动力学就是研究电子和光子的量子碰撞(即散射)的,自然,量子色动力学是研究夸克和胶子的量子碰撞的。

       胶子是色场的量子,就象光子是电磁场的量子一样。胶子和光子都是质量为0、自旋为1、传递相互作用的媒介粒子,都属于规范粒子。两个电子发生相互作用是靠传递一个虚光子而发生的(虚光子只在相互作用中间过程产生,其能量和动量不成正比不能独立存在,在产生后瞬时就湮灭。由相对论知道,自由运动的电子不能发射实光子,但可以发射虚光子。给予我们光明和热能的是实光子,它的能量和动量成正比,脱离源后,能独立存在),自然,两个夸克发生相互作用是靠传递一个虚胶子而发生的。虚胶子携带着一个夸克的部分能量和动量,交给另一个夸克,于是两个夸克就以胶子为纽带发生了相互作用。看到这里,我们会说,不是重复了一下吗?量子色动力学可以由量子电动力学依葫芦画瓢建立起来,真是太容易了!不过实际上没有这么简单。
           按群论的语言讲,电磁场是U(1)规范场,是一种阿贝尔规范场,群元可以交换,而胶子场是SU(3)规范场,是一种非阿贝尔规范场,群元不可以交换。一般来说,“非”总比“不非”要麻烦得多。电荷只有一种,而色荷却有三种(红、黄、蓝);U(1)群的生成元只有一个,就是1,所以光子只有一种,而SU(3)群有八个生成元,一个生成元对应一种胶子,所以胶子共有八种;光子不带电荷,而胶子场由于是非阿贝尔规范场,场方程具有非线性项,体现了胶子的自相互作用,因而胶子也带色荷,夸克发射带色的胶子,自身改变颜色。所以胶子场比电磁场复杂,因而出现了许多不同寻常的现象和性质,其中最重要的恐怕要数“渐近自由”[2-3]和“夸克幽禁”[4-6]了。


      “渐近自由”说的是两个夸克之间距离很小时,耦合常数也会变得很小,以致夸克可以看成是近自由的。耦合常数变小是由于真空的反色屏蔽效应引起的。真空中的夸克会使真空极化(即它使真空带上颜色),夸克与周围真空的相互作用导致由真空极化产生的虚胶子和正反虚夸克的极化分布,最终效果使夸克色荷变大,这称为色的反屏蔽效应(对于电荷,刚好相反,由于真空极化导致电荷吸引反号电荷的虚粒子,所以总电荷减少,这称为电的屏蔽效应。与它作比较,色的反屏蔽效应这一术语由此而来)。由于这一效应,在离夸克较小距离上看来,大距离的夸克比它带的色荷多,所以小距离上强作用相对而言变弱了,这就是所谓“渐近自由”。渐近自由是量子色动力学的一项重要成果,它使得高能色动力学可以用微扰理论计算。但是在低能情形或者说大距离情形,由于耦合常数变强及存在幽禁力,计算变得困难。

      量子色动力学可以预言小距离的“渐近自由”,但是对大距离的“夸克幽禁”,量子色动力学就无法预言了,这是量子色动力学的困难。

      “夸克幽禁”说的是夸克无法从质子中逃逸出去。红黄蓝三色夸克组成无色态,强子都是无色的。一旦夸克可以从质子或强子中跑出来,自然界就会存在带色的粒子;带色的粒子引起真空的进一步极化,色荷之间的幽禁势是很大的,整个真空都带上了颜色,能量很高,导致真空爆炸。实际这些都没有发生,暗示自然界不存在游离的夸克,那么我们会问:夸克倒底是一个数学技巧还是一个物理实在?研究这一问题,是对夸克模型的考验。不过,现在因为已有了夸克存在的间接证据,物理学家相信夸克是应该的确存在的。夸克为什么要被幽禁起来,物理学家已提出了几个理论。有人提出口袋模型,如认为质子是一只受真空挤压的口袋,可将夸克束缚住而逃不出来[7-9];有人提出了弦理论,认为夸克绑在弦的两端,而这条弦却难以断裂,即使一旦断裂,断裂处生成一对正反夸克,原来的强子碎裂为两个新的强子,从而自由的夸克从来不可能出现[10];也有人说,既然胶子带色荷,胶子之间也会有色磁吸引力,从而色力线被拉紧呈平行状,就如一个带电电容器两板因为有平行的电力线因而彼此有吸引一样,夸克之间也有类似这种吸引力;格点规范理论的面积定律证明夸克之间有线性禁闭势存在[11];90年代中期塞伯和威滕用他们发展的四维空间量子场论证明磁单极凝聚也会导致夸克幽禁[11]。关于夸克幽禁的理论有许多,正好说明了我们对强力的了解还不够充分。


      四、 核子结构图象与核子衰变

      对介子谱的研究表明,夸克之间除了由于单胶子交换引起的色库仑力外,还有色禁闭力,其势是随距离线性增长的,正如上面所说,虽然不清楚线性禁闭势的来源,但可以认为正是这个势导致了夸克幽禁。但是这一观点也许要受到挑战。因为用相对论性波动方程解介子能谱,发现在无穷远处波函数并不收敛至零,而是一个散射解。这意味着我们应探测到游离的夸克,但实际并不如此。那这些散射解是怎么产生的呢?原来禁闭势在无穷远处十分巨大,以致扰动真空导致正反夸克产生。实际没有测到这些产生的夸克,一个原因可能是大距离时夸克的质量也会变得十分巨大,远远超过了线性势,抑制了真空扰动产生正反夸克的能力。夸克质量会随距离增大而增大,可能可以用真空色电极化(导致真空带上颜色)来解释。真空色电极化使得色荷象滚雪球一样越来越大,夸克能量和质量也相应越来越大,浸在真空中的单一夸克质量巨大,真空没有足够的能量产生这些夸克,也许这最终导致了夸克幽禁。

      对于强子结构,现在对不同的能态用不同的理论模型来描述。基态质子和中子,可以用量子力学的薛定谔方程求解,强子质量主要由夸克承担;对于处于激发态的共振粒子,弦模型比较成功,该模型认为重子和介子的质量和自旋主要由弦(色力线管)提供[10];对于更高能的强子激发态,由于真空色电极化十分强大,因而强子质量主要就是色电极化质量,夸克的质量和弦的质量十分微小。现在对处于不同能态的质子、中子结构还无法用一个统一的理论来描述。

      上面讨论的是质子中子及其共振态的静态性质,下面谈一下它们的衰变问题。原子核内的质子中子是稳定的,但自由的中子是不稳定的,寿命约为11分钟。中子的质量比质子略大一些,因而可以有足够的能量衰变为质子,并放出一个电子和一个电子型反中微子。在夸克水平上解释这一过程,实际上就是:中子内的一个下夸克(带-1/3e电荷)放出一个传递弱相互作用的中间玻色子W- ,自身变成上夸克(带+2/3e电荷),W-又衰变为一个电子和一个电子型反中微子。由于质子中子的重子数都为+1,轻子数为0,电子和电子型中微子的重子数为0,轻子数分别为+1和-1,所以这一过程重子数、轻子数都守恒。现在的粒子物理标准模型(量子电动力学、弱电统一理论[12]、量子色动力学)认为重子数是守恒的,质子已是最轻的重子,所以它不能再衰变为其他重子,它是永恒的。由于人们面遇的物质世界主要就是由重子组成的,所以很容易相信质子是永恒的。但是有一种理论却预言这种观念是不对的,质子会衰变成正电子和中性π介子,重子数和轻子数并不绝对守恒。这种理论是大统一理论[13-17],它企图把强、弱、电相互作用统一起来,用一个耦合常数来描写。大统一理论包含着标准模型,但比标准模型来得更大,因而有更多的传递相互作用的规范玻色子。虽然这些规范玻色子是一种超弱场的量子,但质子中的下夸克却会释放这种规范玻色子,自身变成正电子,而质子内的一个上夸克吸收这个规范玻色子,变成上夸克的反粒子(反上夸克),这个反上夸克与质子内的另一个上夸克
    结合成中性π介子。由于引起这种夸克—轻子转化的场十分弱,所以质子虽然要衰变,但衰变寿命是很长的,大约为一千万亿亿亿年,而我们的宇宙寿命也只有几百亿年,所以质子平均寿命比宇宙寿命长十万亿亿倍。在你一生当中,你体内的质子只能衰变零点几个,不必担心质子衰变会给我们的生活带来什么不便。质子衰变还只是一个理论预言,实验的证明还没有完全结束[16]。

      前面提到,质子中的点粒子是夸克,实际上它们还包括胶子和不断产生、湮灭的海夸克。过去认为质子自旋为1/2,是由三个夸克提供的,而如今的研究却不能支持这一观点,质子中的三个夸克的总角动量只占质子自旋的15%,而大部分自旋也许由胶子和海夸克承担。这被称为“质子自旋危机”,是个热门课题。


      五、 简短总结


      虽然胶子的存在证据也有了,顶夸克存在的证据也在1995年找到了,但是对于强子结构的研究和自由夸克的探索还需走更长远的路。夸克幽禁的根本原因倒底是线性禁闭势的存在还是色电极化所致,夸克幽禁是暂时的还是永久的,值得继续研究。如果夸克是永久性禁闭的,强子永远是无色的,正应了一句话:“色即空,空即色。”孰是孰非,有待高能物理及其理论的继续发展。