飛機從亞音速飛到超音速會發生什麽
飛機從亞音速飛到超音速會發生什麽?
飛機從亞音速飛到超音速會發生什麽?當地時間2020年9月30日中午,法國首都巴黎的上空傳出“巨大爆炸聲”。後經證實,該爆炸聲是由壹架戰鬥機突破音障導致。該飛機必須緊急高速飛往壹架與空中交通管制部門失去聯系的客機進行檢查,國防部已經批準其可以突破音障。那麽音障到底是什麽,為什麽這麽可怕呢?
聲音在空氣中的傳播像水中投入石子產生的水波壹樣,通過波的形式向外傳播,這就是聲波。我們平時聽見的聲音就是聲波傳入耳內使鼓膜震動而產生的。當飛機在空中作超音速飛行時,在機頭或突出部分,也會像水中前進的快艇壹樣出現壹種楔形或錐形波,這就是激波。飛機所發出的疏密狀的音波無法跑到飛機前方,所以就全部疊在機身後方,形成了圓錐形狀的音錐。當它們向外傳播時便互相幹擾和影響,然後匯集成壹道包羅機頭的音爆前激波和壹道尾隨機尾的後激波。
飛機在作亞音速飛行時無激波產生,這時影響其空氣動力特性的主要因素是粘性和氣流分離。飛機飛行速度接近音速時,會有壹股強大的阻力,使物體產生強烈的振蕩,速度衰減。這壹現象被稱為音障。當突破音障時,由於物體本身對空氣的壓縮無法迅速傳播,逐漸在物體的迎風面積累而最終形成激波面,在激波面上聲學能量高度集中。這些能量傳到人們耳朵裏時,會讓人感受到短暫而極其強烈的爆炸聲,稱為音爆。
音爆只有在飛機作超音速飛行時才會出現。飛機在超音速飛行時產生的強壓力波,傳到地面上形成如同雷鳴的爆炸聲。在突破音障時伴隨的壹個奇特現象便是音爆雲,這是由於在激波面後方由於氣壓增加而壓縮周圍空氣,使水氣凝結形成微小的水珠,看上去就像雲霧壹般。這種雲霧通常只能持續幾秒鐘,轉瞬即逝。因此,音爆雲常見於戰鬥機和艦載機。在海面上空氣非常濕潤,激起的雲霧更大更漂亮,就像給飛機套上壹件天鵝裙。如果能親眼看到,場面相當壯觀。