網(wǎng)友提問：飛機從亞音速飛到超音速會發(fā)生什么?

專家解答：

當?shù)貢r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”。后經(jīng)證實，該爆炸聲是由一架戰(zhàn)斗機突破音障導致。據(jù)悉，該飛機必須緊急高速飛往一架與空中交通管制部門失去聯(lián)系的客機進行檢查，國防部已經(jīng)批準其可以突破音障。那么音障到底是什么，為什么這么可怕呢?

眾所周知，聲音在空氣中的傳播像水中投入石子產(chǎn)生的水波一樣，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(nèi)使鼓膜震動而產(chǎn)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一樣出現(xiàn)一種楔形或錐形波，這就是激波。飛機所發(fā)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后方，形成了圓錐形狀的音錐。當它們向外傳播時便互相干擾和影響，然后匯集成一道包羅機頭的音爆前激波和一道尾隨機尾的后激波。

飛機在作亞音速飛行時無激波產(chǎn)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，會有一股強大的阻力，使物體產(chǎn)生強烈的振蕩，速度衰減。這一現(xiàn)象被稱為音障。當突破音障時，由于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里時，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(xiàn)。飛機在超音速飛行時產(chǎn)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一個奇特現(xiàn)象便是音爆云，這是由于在激波面后方由于氣壓增加而壓縮周圍空氣，使水氣凝結(jié)形成微小的水珠，看上去就像云霧一般。這種云霧通常只能持續(xù)幾秒鐘，轉(zhuǎn)瞬即逝。因此，音爆云常見于戰(zhàn)斗機和艦載機。在海面上空氣非常濕潤，激起的云霧更大更漂亮，就像給飛機套上一件天鵝裙。如果能親眼看到，場面相當壯觀。

標簽： 飛機從亞音速