突破音障

茶香醉人

　英国媒体近日公布了一组战斗机突破音障时产生圆锥形云雾的精美照片。照片中战斗机好像出水的箭鱼一般，随着飞行速度突破音障，在机身周围的蒸汽不断堆积，形成了圆锥般的云雾。

茶香醉人

　飞行器的“三障”之一—“音障”
　　2005-6-27
　　齐寿祥（科普作家）
　　
　　2005-6-27 阅读次数:1100次
　　航空航天技术科普知识讲座之四：
　　
　　齐寿祥：高级工程师 北京航空航天学会科普与教育委员会副主任，中国科学院科普宣教团成员。科普作家。
　　
　　人类在探索飞行器的过程中，曾遇上三个拦路虎，就是人们常说的“三障”，即“音障”、“热障”和“黑障”。所谓“障”就是在技术上遇到的障碍。 图1
　　
　　自美国人莱特兄弟1903年发明飞机以后，人们逐渐认识到航空技术将对人类的未来产生巨大影响。因此，一些国家不惜投入大量人力物力，对航空技术进行探索和开发。这期间有无数航空先驱者不惜牺牲自己的生命换来了一个又一个技术进步，使航空技术纪录一再打破，才形成了今天的航空技术水平。在整个航空技术发展中，突破“音障”是一项重大的技术进步。
　　
　　第二次世界大战期间，活塞式发动机、螺旋桨飞机的速度已经发展到顶峰。但由于技术上的需要，还要把速度再提高，因为当时的空战主要是以机炮和机枪作为空战武器，谁的速度快，谁就能抢到有利空域赢得胜利。所以当时的飞机设计师和飞行员一再努力追求飞行速度。美国飞行员耶格尔驾驶时速700多千米的“野马”式战斗机与德国飞机作战时，还感到速度低，所以他经常采用先把战机拉高，然后俯冲，借助重力加速度提高飞机速度的战术与敌机作战。可是当飞机出现800千米/时的速度时，飞机便产生了失控的感觉。飞机震动得特别厉害，难以驾驭。后来人们认识到，当飞机速度超过800千米/时，空气会产生一种“压缩效应”。这种效应会使机头前部的空气被压缩成密度很高的“空气墙”，使飞机难以逾越。产生这种现象时，飞机刚好接近于音速，后来人们管这种现象叫“音障”。
　　
　　很多人试图突破“音障”，但当时受技术条件限制，都没能成功。著名的英国飞行员德哈维兰在1946年9月27日驾驶D·11·108试验飞机作飞行试验。当飞行速度达到0.815马赫时，由于飞机产生强烈震颤造成空中解体，付出了机毁人亡的代价。虽然经过多次试图突破“音障”都没有成功，但通过实践人们认识到“音障”形成的原因，也初步设想出突破“音障”的方法。直到1947年美国做了一架向“音障”冲刺的试验飞机—X-1飞机。这是一架以火箭发动机作动力的试验机，这架飞机生来就是为了挑战“音障”的。机身外形像一颗机枪子弹的弹头。机头尖尖的，薄形机翼，尽量做到减小飞机的迎流面积，以减小飞机的阻力。采用酒精和液氧的火箭发动机，用B－29轰炸机作母机将其带到6400米高空投放，由查尔斯·耶格尔驾驶，经过多次试验，终于在1947年10月14日的第九次试验中突破了“音障”，飞行速度达到1.015马赫。查尔斯·耶格尔成为世界上超音速飞行的第一人。图2
　　
　　查尔斯·耶格尔驾驶X－1试验机突破“音障”的壮举，意义非常重大，它为现代军事航空和航天技术的开发铺平了道路。
　　
　　什么是马赫数？
　　
　　飞行器的飞行速度常用马赫数表示，马赫其人是奥地利的物理学家，为了纪念他在超音速弹丸研究作出的贡献，把飞行器的飞行速度v与当地音速a之比值称为马赫数，即马赫＝v/a（马赫也可写成Mａ或M）。公式中当地音速a是个变量，它随大气高度的变化（空气密度变化）而变化，比如在15ºC的海平面a为341米／秒。在50ºC的1万米高空a为300米/秒。
　　
　　飞行器的飞行速度与马赫数的关系：
　　
　　在人们考量飞行器的速度时，常说某飞行器是亚音速飞行或超音速飞行。究竟亚音速或超音速的马赫数是多少？国际上还没有统一标准，但一般认为：
　　
　　低速飞行区　马赫数为0.4
　　亚音速飞行区马赫数为　0.4－0.75
　　跨音速飞行区马赫数为　0.75－1.2
　　超音速飞行区马赫数为　1.20－5.0
　　高超音速飞行区　马赫数为　5.0以上。

风轻云淡

学习了！
图片好震撼的说！

月明林下

怎一个美字了得！！感谢楼主分享

包租公

学习知识了，不过不喜欢英国人，感觉很假。