【音障是什么】“音障”是航空和声学领域中的一个常见术语,指的是当飞行器或物体在空气中以接近音速的速度运动时,所遇到的空气阻力急剧增加的现象。这一现象曾是人类突破音速飞行的重要障碍,因此得名“音障”。
一、音障的基本概念
音障是指物体在空气中运动时,当其速度接近或超过音速(约343米/秒,在标准大气压下)时,因空气压缩形成的激波导致阻力迅速上升的现象。这种现象在20世纪中叶曾严重限制了飞机的速度发展。
二、音障的成因
成因 | 说明 |
声速 | 空气中声音传播的速度,随温度变化而变化。 |
激波 | 当物体速度接近音速时,空气无法及时避让,形成压缩波,最终合并为激波。 |
阻力增大 | 激波造成空气密度突变,产生巨大阻力,使飞行器难以继续加速。 |
三、音障的历史意义
时间 | 事件 | 影响 |
1947年 | 查克·耶格尔驾驶贝尔X-1突破音障 | 人类首次成功突破音障,开启超音速飞行时代 |
1950年代 | 超音速战斗机研发 | 音障问题推动了飞机设计和技术的发展 |
1960年代 | 喷气式客机投入使用 | 如协和号,克服音障后实现商业超音速飞行 |
四、如何克服音障
方法 | 说明 |
优化机身设计 | 采用流线型结构,减少激波强度 |
增加推力 | 使用更强大的发动机,提供足够动力突破阻力 |
控制飞行姿态 | 通过调整角度,降低激波对飞行器的影响 |
五、音障与现代科技
随着材料科学、空气动力学和推进技术的进步,现代飞机已能有效克服音障问题。不仅军用飞机可以高速飞行,部分商用飞机也实现了超音速巡航。此外,音障的研究也促进了航天器、导弹等高速设备的发展。
总结
“音障”是物体在接近音速时因空气压缩形成的激波而导致的阻力剧增现象。它曾是航空史上的一大难题,但随着技术进步,人类已经能够顺利突破音障,进入超音速飞行的新时代。理解音障的原理,有助于我们更好地掌握高速飞行的技术基础。