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何为“音障”
声波在不同介质中的传播速度是不一样的,经测定,其在空气中(海平面标准状态下)的传播速度约等于 1224千米/小时,即音速为每秒 340米左右。随着高度和温度的改变,音速也会发生变化。在一般飞行器的飞行高度范围内,其值大约在 300~340米/秒之间。
当飞行器的运动速度达到或超过音速时,飞行器前方不远处的空气会被剧烈压缩,无数的扰动波因来不及传播而迭聚在一起,从而形成一个直的或斜的波面,这个波面称为激波。当空气通过激波时,其速度、密度、压力和温度都会发生急剧的变化,从而消耗了飞行器的动能,即产生了一种特别的阻力——激波阻力。激波不仅会引起飞行阻力的增加,还会对飞行器的升力和压力中心的位置产生影响。
40年代中期,当一些飞机试图接近或超过音速时,突然像撞到一堵墙上似的,阻力陡增,升力突变,操纵失灵,机体抖振,甚至发生过飞机空中解体、机毁人亡的事。
上述问题的出现,给人的印象是,飞机的速度要想达到或超过音速,所需的推力会大得不得了,且由于升力和力矩系数的激变,飞机也很难驾驶了。有的设计师甚至认为,对于飞机来说,音速是个难以愈越的障碍,于是便提出了“音障”的概念。
1947年 10月 14日,美国试飞员耶格尔上尉驾驶着 x—l研究机,在12800米的高空,首次突破“音障” , 当时,该机的飞行速度达到了音速的1.013 倍。从此,人类实现了超音速飞行,“音障”也成为了一个过时的旧词。
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