突破音障(飞行速度概念)

突破音障,是指在飞行速度达到音速的十分之九,即马赫数MO.9空中时速约950公里时,局部气流的速度可能就达到音速,产生局部激波, 从而使气动阻力剧增。那么要进一步提高速度,就需要发动机有更大的推力。1947年,查理耶格尔驾驶火箭发动机推进的贝尔X-1机首次突破声障。

基本内容

定义

所谓 突破音障 就是,人们在实践中发现,在飞行速度达到音速的十分之九, 即马赫数MO.9空中时速约950公里时,局部气流的速度可能就达到音速,产生局部激波, 从而使气动阻力剧增。要进一步提高速度,就需要发动机有更大的推力。 更严重的是,激波能使流经机翼和机身表面的气流,变得非常紊乱,从而使飞机剧烈抖动,操纵十分困难。同时,机翼会下沉、机头往下栽;如果这时飞机正在爬升,机身会突然自动上仰。这些讨厌的症状,都可能导致飞机坠毁。这就是所谓"音障"问题。由于声波的传递速度是有限的,移动中的声源便可追上自己发出的声波。当物体速度增加到与音速相同时,声波开始在物体前面堆积。如果这个物体有足够的加速度,便能突破这个不稳定的声波屏障,冲到声音的前面去,也就是突破音障。1947年,查理耶格尔驾驶火箭发动机推进的贝尔X-1机首次突破声障。

突破音障第一人

1947年10月14日,美国试飞员耶格尔驾驶的X-1实验飞机(下)在美国加利福尼亚州南部上空脱离B-29母机。随后,耶格尔驾驶X-1飞机上升到12,000米高空,在此高度上达到1066千米/时的速度,成为人类突破音障的第一人。

1953年,美国人杰奎琳科克伦是第一个突破音障的女性。

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歼-20音爆

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音爆是飞行物在空气中运动速度突破音速时产生冲击波所引起的巨大响声。突破音障是指在飞行速度达到声速的90%时,局部气流的速度可能就达到声速,产生局部激波,从而使气动阻力剧增。要进一步提高速度,就需要发动机有更大的推力。当飞机突破音障时,由于机体对空气的压缩无法迅速传播,逐渐在迎风面积累而形成激波面,在激波面上声学能量高度集中。这些能量传到人们耳朵里时,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声。/n/n

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