飛機(jī)超音速飛行突破音障瞬間，場面驚人！

2017-07-04 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

據(jù)說...當(dāng)速度超過光速時(shí),時(shí)間會逆流..

那當(dāng)速度超過聲速(340m/s)會怎么樣?

人們在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),在飛行速度達(dá)到音速的十分之九,即馬赫數(shù)M0.9空中時(shí)速約950公里時(shí),局部氣流的速度可能就達(dá)到音速,產(chǎn)生局部激波,從而使氣動阻力劇增。要進(jìn)一步提高速度,就需要發(fā)動機(jī)有更大的推力。

更嚴(yán)重的是,激波能使流經(jīng)機(jī)翼和機(jī)身表面的氣流,變得非常紊亂,從而使飛機(jī)劇烈抖動,操縱十分困難。同時(shí),機(jī)翼會下沉、機(jī)頭往下栽。

如果這時(shí)飛機(jī)正在爬升,機(jī)身會突然自動上仰。這些討厭的癥狀,都可能導(dǎo)致飛機(jī)墜毀。這就是所謂“音障”問題。

由于聲波的傳遞速度是有限的,移動中的聲源便可追上自己發(fā)出的聲波。當(dāng)物體速度增加到與音速相同時(shí),聲波開始在物體前面堆積。如果這個物體有足夠的加速度,便能突破這個不穩(wěn)定的聲波屏障,沖到聲音的前面去,也就是沖破音障。

1947年,查理耶格爾駕駛火箭發(fā)動機(jī)推進(jìn)的貝爾X-1機(jī)首次突破聲障。

怎么突破音障

突破音障重要的是技術(shù)因素,不是一味的提高發(fā)動機(jī)推力,而在于通過改變飛機(jī)外形刺破音障,比如現(xiàn)在基本采用的方法是用很長的空速管來刺破音障,現(xiàn)在大多數(shù)機(jī)型都能突破音障飛行了,甚至達(dá)到三個馬赫數(shù),即三倍音速。

超音速飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu),同亞音速飛機(jī)相當(dāng)不同:機(jī)翼必須薄得多;關(guān)鍵因素是寬高比,即機(jī)翼厚度與翼弦的比率。設(shè)計(jì)師們想出的辦法之一,是將機(jī)翼做成三角形,前緣的后掠角較大,翼根很長,從機(jī)頭到機(jī)尾同機(jī)身相接(如幻影-2000)。另一個辦法,把超音速機(jī)翼做得又薄又短,可以不用后掠角(如F-104)。

所以,根據(jù)一架飛機(jī)的外形,我們就基本上可以判斷出它是超音速還是亞音速的飛機(jī)了。

世界奇跡之一“音爆”

當(dāng)飛機(jī)以超過音速的速度飛行,飛機(jī)所發(fā)出的聲音的密度波無法跑在飛機(jī)前方,所以就全部疊在機(jī)身后方,形成了圓錐形狀的音錐。當(dāng)這種爆震波傳到時(shí),我們就聽到所有累積起來的聲音,在聽覺上,這就是一聲轟然巨響的音爆。在這一瞬間,整個世界都安靜了,一切聲音全被拋在了身后!

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在飛機(jī)正好要加速穿過音障 (sound barrier)時(shí),在飛機(jī)的周圍,有時(shí)候會有一團(tuán)云霧形成。

不過, 這團(tuán)云霧的成因是什么,仍然頗有爭議。 目前最風(fēng)行的理論認(rèn)為,在那瞬間四周空氣壓力驟降,發(fā)生了普朗特-格勞爾奇點(diǎn) (Prandtl-Glauert Singularity)效應(yīng),因此,空氣中的水氣就凝結(jié)成小水滴形成一團(tuán)云霧。

一波飛機(jī)突破音障合集

沒流量的可以看圖...

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