什么是音障

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/28 01:10:10

音障
维基百科的解释:

音障是一种物理现象,当物体(通常是航空器)的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果,会造成震波(Shock Wave)的产生,进而对飞行器的加速产生障碍,而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。

突破音障进入超音速后,从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥,在旁观者听来这股震波有如爆炸一般,故称为音爆或声爆(Sonic Boom)。强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害,对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也会产生破坏。

除此之外,由于在物体的速度快要接近音速时,周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态,因此一旦物体穿越音障后,周围压力将会陡降。在比较潮湿的天气,有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点(Dew Point)温度,使得水汽凝结变成微小的水珠,肉眼看来就像是云雾般的状态。但由于这个低压带会随著空气离机身的距离增加而恢复到常压,因此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。

何为“音障”

《空间和时间旅行》第一节第三段中有这么一句话:“1947年,美国空军飞行员查理斯·耶格尔首次,突破声音的障碍,以超过670英里每小时(1087公里)的速度飞行。”这里,该如何理解“突破声音的障碍”?第二次世界大战期间,人们发现当战斗机的速度达到每小时七八百千米时,飞机速度极少增加,有时还有剧烈的振动,甚至发生爆炸。这些飞行上的难题当时叫做音障。

这是因为,当飞机的飞行速度比音速低时,同飞机接触的空气好像“通信员”似的,以传递声音的速度向前“通知”前面即将遭遇飞机的空气,使它们“让路”。但当飞机的速度超过音速时,飞机前面的空气因来不及躲避而被紧密地压缩在一起,堆聚成一层薄薄的波面――激波,激波后面,空气因被压缩,使压强突然升高,阻止了飞机的进一步加速,并可能使机翼和尾翼剧烈振颤而发生爆炸。

经过详细研究,美国航空咨询委员会的斯托克博士提出并解释了引起飞机振颤及爆炸的激波,预言了超音速飞机应具备三四十度的后掠角;美国贝尔公司的经理贝尔画出了活塞式飞机螺旋桨接近音速时的失速图,以及这时的机翼开裂和尾翼振颤。后来,贝尔公司的X―