航空百問:飛得比聲音還快,會發生什麼?

2020-12-02 澎湃新聞

航空百問：飛得比聲音還快，會發生什麼？

2020-11-30 20:00 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務

聲爆是超聲速飛行特有的標誌，它的特徵就是飛機在加速到聲速後，有時會在機身前瞬間形成一團雲霧，並且伴隨著轟然巨響。

其實，這團美麗的雲霧，也是我們人類在飛行過程中，徵服一個關鍵速度門檻的裡程碑。

在二戰之後，人類發明出噴氣式飛機，飛機的飛行速度有了極大的提升，但是人們發現，當飛機的飛行速度接近聲速的時候，飛機前部的空氣會被高度壓縮，形成密度很高的「空氣牆」，飛機的速度很難再繼續提升。而且即使強行提升，這種積壓「空氣牆」帶來的氣流會非常紊亂，飛機會出現嚴重的抖動，難以操控。這道阻礙飛機速度的障礙，因為和聲速直接相關，我們稱為聲障。

為了能夠擊穿聲障，追求更高的速度，航空人進行了大量的實驗，不僅提高了發動機的動力，還發現了空速管在突破聲障時的妙用，可以巧妙地刺穿空氣牆，破壞飛機前部的積壓空氣。

而在擊穿之後，由於飛機後方的氣壓和溫度的雙重驟降，會在一瞬間引起空氣中水汽的凝結，這時，圍繞在飛機身上美麗的雲霧就形成了，這就是聲爆雲。

不過，聲爆雲的形成也有幾個條件，首先是飛機要接近聲速，然後需要在大氣稠密的區域飛行，最後，就是空氣中的溼度，也就是水蒸氣的含量要足夠多。

正因為如此，我們經常會看到從海平面低空飛過的飛機，在跨聲速飛行時會形成聲爆雲。到了今天，聲速早已經不是阻礙人類飛行速度的障礙。除了聲爆雲之外，有的時候我們還會看到飛機拖著長長的白色尾跡。這個可不是飛機的尾氣，它的本質其實也是雲霧。

由於噴氣式飛機大多會有尾流，這種尾流溫度較高，是持續產生的暖溼氣體，當這種氣體與軌跡上的水汽凝結，達到一定的程度，飛機的飛行軌道上就會產生水汽凝結現象了。

鐵粉必看

製作/高新宇

原標題：《航空百問：飛得比聲音還快，會發生什麼？》

閱讀原文

特別聲明

本文為澎湃號作者或機構在澎湃新聞上傳並發布，僅代表該作者或機構觀點，不代表澎湃新聞的觀點或立場，澎湃新聞僅提供信息發布平臺。申請澎湃號請用電腦訪問http://renzheng.thepaper.cn。

評論（）

相關焦點

  • 航空百問:飛得比聲音還快 會發生什麼?
    在二戰之後，人類發明出噴氣式飛機，飛機的飛行速度有了極大的提升，但是人們發現，當飛機的飛行速度接近聲速的時候，飛機前部的空氣會被高度壓縮，形成密度很高的「空氣牆」，飛機的速度很難再繼續提升。而且即使強行提升，這種積壓「空氣牆」帶來的氣流會非常紊亂，飛機會出現嚴重的抖動，難以操控。這道阻礙飛機速度的障礙，因為和聲速直接相關，我們稱為聲障。
  • 為什麼飛機總是飛得很高，往低飛會發生什麼事？
    導語：為什麼飛機總是飛得很高，往低飛會發生什麼事？隨著國家的發展，在各個方面都有了很大的提升，我們現在的出行也是有很多的選擇了，但是一旦遇到了需要出遠門的時候，大部分人還是會選擇飛機最為一個最好選擇，那麼是為什麼呢？
  • 飛機從亞音速飛到超音速會發生什麼？
    出品：科普中國作者：嶽江鋒策劃：宋雅娟監製：光明網科普事業部網友提問：飛機從亞音速飛到超音速會發生什麼?那麼音障到底是什麼，為什麼這麼可怕呢？眾所周知，聲音在空氣中的傳播像水中投入石子產生的水波一樣，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使鼓膜震動而產生的。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一種楔形或錐形波，這就是激波。飛機所發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後方，形成了圓錐形狀的音錐。
  • 抖音快問快答題目是什麼 快問快答答案分享
    抖音的小套路真的很多啊，還有很多測試男朋友的方法，真的是挺有趣的，比如說最近抖音上很火的我和嗚啦啦誰可愛，這個是快問快答裡面的一個問題。那抖音快問快答題目是什麼?下面我們一起來看看快問快答題目以及答案吧!
  • 航空百問：飛機剎車有什麼奧妙？
    據統計，大部分飛行故障和事故就發生在著陸階段。所以，確保每次安全著陸剎車，對飛機的安全性、可靠性、舒適性尤為重要。要想實現這樣安全平穩的剎停，還需要很多剎車「黑科技」來幫忙。那今天就給大家簡單介紹兩個剎車「黑科技」。
  • 曾經飛得比時間還快，為何最後黯然落幕？
    它曾是飛行速度最快的客機，它曾經用2小時53分鐘疾速跨越大西洋，創下的世界紀錄至今未曾被打破，它就是大名鼎鼎的「協和式」超音速客機。【坐「協和式」容易得癌症？】這可不是臆測，由於「協和式」的飛行高度在2萬米左右，相比於普通的亞音速民航客機飛得高了近一倍，所以承受的宇宙射線輻射通量則多了數倍乃至十幾倍，在上世紀70年代「協和式」投入運營之初，就有科學家懷疑乘坐這款超音速客機會不會增加罹患癌症的風險。
  • 快問快答!澳大利亞的國花是什麼?
    快問快答！澳大利亞的國花是什麼？是的啦，就是這個小東西，它叫做 金合歡。講真，腦洞大如我，一開始被問到這個問題的時候，我也只能想到「袋鼠花」……雖然並不知道有沒有這種花以及它要長成什麼樣子……然後真的被我找到了，這傢伙真的叫袋鼠花！
  • GTA5:當玩家在太空上打警官電話,會發生什麼事?警車飛出地球?
    GTA5：當玩家在太空上打警官電話，會發生什麼事？一輛警車飛出地球？我們知道GTA5這款遊戲，在裡面是可以玩的很開心的，有的人就是喜歡在裡面當老大，但是一些佛系的玩家，比較喜歡在裡面隨便玩一玩。而點燃了這個火箭之後，我們便直接向外太空飛去了，這個裡面飛的也是挺快的。但是現實裡飛船不可能這麼快的。到了宇宙之後，我們撥打了電話，沒想到還能打通的嗎？而且對方警官還說可以儘快來到拯救我們的。
  • NASA火星車快飛到火星了,卻突然聽到某種聲音,嚇了一跳
    不過昨天，美國宇航局發布的一個消息稱，毅力號在前往火星的途中，去年10月的時候聽到了某些奇怪的聲音，並錄下來傳回地球，嚇了科學家們一大跳。 什麼？你可能已經有些摸不著頭腦了，太空裡會有聲音？毅力號還錄了下來，真空裡怎麼可能傳播聲音？發生什麼超越物理學的事情了嗎？或者是某種神秘星際生物在作祟？
  • 如果地球自轉得更快會發生什麼?
    地球自轉速度的增加可能會對生命產生各種各樣的影響，從地震和海嘯的增加到一天時間的縮短。人們可能漂浮在非洲中部，而極地的冰可能融化得非常快，淹沒了世界的大部分地區。坐在家裡的沙發上，你有沒有想過你從來沒有真正休息過？地球總是相對於宇宙處於相對運動中，繞著太陽旋轉，繞著它的軸線旋轉。
  • 小鳥在月球上飛,會比地球上快多少,後果會咋樣?
    這樣，由於月球上沒有大氣壓，一隻鳥如果無保護地暴露在月球環境，死法會有好幾種，但最快的死法就是真空導致的身體爆裂。低氣壓為啥會很快撐死這隻小鳥呢？很多人可能會想像，在月球上由於沒有大氣，高度真空，最快的死法是憋死。其實不管是一個人，還是這隻鳥，都等不到被憋死，就會被身體裡的「高壓」脹死。這個所謂「高壓」是與月球的「無壓」對比而言的。
  • 航空百問:飛機如何轉彎?飛得精彩甩起來!
    飛機轉彎另外還涉及一個向心力的問題。所以，為了在飛機轉彎過程中保持高度不變，就還需要通過調節升降舵不斷增加飛機迎角，也就是讓飛機抬頭向上飛來提高升力。
  • 宋芸樺在三十題不間斷快問快答中說了什麼 一句話惹眾怒
    宋芸樺在三十題不間斷快問快答中說了什麼 一句話惹眾怒時間：2018-08-03 16:12   來源：今日頭條   責任編輯：沫朵 川北在線核心提示：原標題：宋芸樺在三十題不間斷快問快答中說了什麼 一句話惹眾怒 《西虹市首富》女主角宋芸樺被扒出一段快問快答的視頻，最喜歡國家是臺灣，隨後，宋芸樺發表道歉微博，稱自己是中國人
  • 窗外孵化的小斑鳩會飛了，如果原野相遇，還認得生養它的父母嗎
    兩枚蛋雖然一動不動，誰都知道裡面蘊含著兩個會飛的小生命，總覺得它們隨時會破殼而出一飛沖天。果然是斑鳩，珠頸斑鳩。只是專心地孵它的蛋，你說什麼做什麼都與它無關。觀察發現，其實斑鳩小兩口是輪流孵蛋的。每天上午大約快到十點鐘，會有那隻個頭稍大的公斑鳩過來換班。它從右側飛過來，落在旁邊的窗臺上，窩裡的母斑鳩轉頭看見了，稍停片刻就站起身從左側飛出去。公斑鳩蹦到空調的管道上，慢慢走進去，仔細地臥好，就一動不動了。不過，這個斑鳩的目光略微帶了一點點恐嚇的成分，估計是怕人打攪它，對人的警告吧。
  • 我的少年他會飛——戀與製作人同人
    你一邊工作一邊想著許墨的郵件還順便不在意的撇嘴。華銳的投資到位以後，公司半被接管，你的工作也少了許多。不怎麼專心致志的工作完，你看了看時間，該下班了。很好，天氣還不錯，你打了個電話給你還沒過門的男朋友，【小白白，今晚想吃什麼？】【我今天要加班，給你發簡訊了，沒看到麼？】白起的聲音略帶一點無奈。【你今晚上自己做點吃的吧，不準吃外賣，也不準吃泡麵！】
  • 假如地球突然停止轉動，接下來會發生什麼？結果比流浪地球還可怕
    地球每天以每秒465米的速度在自轉，而且轉動的速度是非常快的。你以為你不動，其實你在跟隨著地球以1674公裡的時速在轉動。可能很多人都不知道這個速度的概念，接下來我們就來對比一下。由此可見，地球自轉的速度是比飛機還要快的。我們都知道，普通的交通工具如果突然停下來的話，後果是非常嚴重的。汽車突然停止，人可能會因為慣性，突然飛出車外，就算人不飛出去，身體也會被碰傷。而高鐵的速度那麼快，如果突然停止的話，那後果就更加嚴重了。飛機就更加不用說了，飛機如果在空中突然禁止的話。飛機很快就會掉下來。因為目前還沒有一款飛機，可以長時間的保持靜止在空中。
  • 人比光速快後, 會發生什麼事
    要是你對相對論有所了解的話，你一定會知道宇宙中除了光，沒什麼事物可以能夠比光速還快。
  • 網易科技《月球,我們又來了》 歐陽自遠院士快問快答
    嫦娥五號特邀「知識官」歐陽自遠院士快問快答：1. 嫦娥五號之後，中國下一個目標是什麼？這次帶回月壤會進行哪些研究，未來還會對哪些天體取樣？歐陽自遠院士：除了月球以外，中國還有能力飛得更遠，我們要向太陽系的星辰大海進軍，初步要到火星上採樣返回。第二，我們要探測火星外面的小行星帶，現在已經選好了幾個小行星要進行探測取樣返回。
  • 楊張錦天:會飛的母雞
    「唉」，塔拉嘆了一口氣，心想：老是關在籠子裡太無聊了，我要是能飛出去看看面的世界就好了。我認為雞籠的生活是挺好的，雖然有吃有喝，可主人它們天天出去，外面的世界有雞籠裡好嗎？會不會有危險？可是這些我都不知道。她試探性地問明鳴：「明鳴，你去過外面嗎？外面的世界是怎樣的呢？」「哼！」明鳴回答道：「我以前去過，外面的世界一點都不如雞籠裡，危險太多了！」「哦。」塔拉這次掃興了，就不想再說話了。
  • 會飛的鯊魚,美帝高票房爛片,劇情扯得離譜
    你可能想問鯊捲風是個什麼東西，簡單的來說就是不知道哪裡來的龍捲風，在海裡捲起了一堆鯊魚，然後這些鯊魚就莫名其妙地從天而降，四處襲擊人類。這個設定是不是非常雷人？這個故事的男主是一個海邊酒吧的老闆，他還僱傭了一個身材火辣的女服務生打理自己的酒吧，小日子過得一直非常滋潤。但是好景不長，男主他們所在的沙灘很快就遭受了一場風暴的襲擊。