飛機超音速飛行突破音障瞬間,場面驚人!

2021-02-15 航空知識

那當速度超過聲速(340m/s)會怎麼樣?  

人們在實踐中發現,在飛行速度達到音速的十分之九,即馬赫數M0.9空中時速約950公裡時,局部氣流的速度可能就達到音速,產生局部激波,從而使氣動阻力劇增。要進一步提高速度,就需要發動機有更大的推力。

更嚴重的是,激波能使流經機翼和機身表面的氣流,變得非常紊亂,從而使飛機劇烈抖動,操縱十分困難。同時,機翼會下沉、機頭往下栽。

如果這時飛機正在爬升,機身會突然自動上仰。這些討厭的症狀,都可能導致飛機墜毀。這就是所謂「音障」問題。

由於聲波的傳遞速度是有限的,移動中的聲源便可追上自己發出的聲波。當物體速度增加到與音速相同時,聲波開始在物體前面堆積。如果這個物體有足夠的加速度,便能突破這個不穩定的聲波屏障,衝到聲音的前面去,也就是衝破音障。

1947年,查理耶格爾駕駛火箭發動機推進的貝爾X-1機首次突破聲障。

突破音障重要的是技術因素,不是一味的提高發動機推力,而在於通過改變飛機外形刺破音障,比如現在基本採用的方法是用很長的空速管來刺破音障,現在大多數機型都能突破音障飛行了,甚至達到三個馬赫數,即三倍音速。 


超音速飛機的機體結構,同亞音速飛機相當不同:機翼必須薄得多關鍵因素是寬高比,即機翼厚度與翼弦的比率。設計師們想出的辦法之一,是將機翼做成三角形,前緣的後掠角較大,翼根很長,從機頭到機尾同機身相接(如幻影-2000)。另一個辦法,把超音速機翼做得又薄又短,可以不用後掠角(如F-104)。 

所以,根據一架飛機的外形,我們就基本上可以判斷出它是超音速還是亞音速的飛機了。

當飛機以超過音速的速度飛行,飛機所發出的聲音的密度波無法跑在飛機前方,所以就全部疊在機身後方,形成了圓錐形狀的音錐。當這種 爆震波傳到時,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後! 

在飛機正好要加速穿過音障 (sound barrier)時,在飛機的周圍,有時候會有一團雲霧形成。

不過, 這團雲霧的成因是什麼,仍然頗有爭議。 目前最風行的理論認為,在那瞬間四周空氣壓力驟降,發生了普朗特-格勞爾奇點 (Prandtl-Glauert Singularity)效應,因此,空氣中的水氣就凝結成小水滴形成一團雲霧。 

一波飛機突破音障合集

沒流量的可以看圖...


1. F-22「猛禽」戰鬥機超音速飛行


2. 普朗特-格勞厄脫奇點


3. F/A-18F「超級大黃蜂」


4. FA-18「超級大黃蜂」超音速飛行


5. 超音速飛機突破音障


6. FA-18「超級大黃蜂」突破音障


7. F-16噴氣式戰鬥機


8. B-1B「槍騎兵」超音速戰略轟炸機


9. F-14D「雄貓」戰鬥機

本文轉載自微信公眾號:航佳技術(AERO-EXPERT)

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   通體錯金,鑲嵌珍珠貝母的比利時白朗寧M1900手槍;在影視劇中出盡風頭的「駁殼槍」德國毛瑟M1932衝鋒手槍; 007隨身攜帶的柯爾特M1908袖珍手槍;

  在中國人民解放軍空軍槍械陳列室,收藏有一批歷經滄桑的珍品槍械,其中大部是空軍各級首長和軍官使用過的私人佩槍,平時外人難得一見。不過現在機會來啦!《航空知識》2017年增刊《人民空軍槍械遺珍》將它們全部呈現在讀者眼前,您可以盡情飽覽這些歷史上的傳奇槍械。

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  第二部分是我軍曾列裝的國產槍械。新中國成立後,我國開始建立自己的國防兵器工業體系。我軍槍械得以從雜式到制式、從仿製到自主研發,逐步實現了國產制式化,經歷了一段不平凡的發展歷程,至今已研製出達到世界先進水平、具有中國特色的5.8 毫米槍族等。空軍槍械隨著我軍槍械發展而逐步更新換代,步入到一個新階段。

  第三部分是我軍曾列裝的外國雜式槍械。建國初期,空軍使用槍械主要是戰爭年代從敵人手中繳獲或抗美援朝戰爭中向蘇聯購買的,種類繁多複雜,堪稱「萬國牌」。槍械口徑繁雜,樣式各異,彈藥保障工作非常困難,但正是憑藉這些舊雜式槍械,官兵們創造出一個又一個輝煌戰績。

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