飛機突破音障的瞬間，不可思議！

天下 07-06

當飛機速度超過聲速（340m/s）會發生什麼？

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公里時，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。這些討厭的癥狀，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。

怎麼突破音障

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。

世界奇蹟之一「音爆」

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！