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自然與飛行(1):漂亮音障現象與飛行困擾

這是攝影師拍攝到的飛機沖破音障時的畫面:飛機尾部像一個小型旋渦一樣的激波。

音障(聲障)是一種物理現象,當飛行器的速度接近音速(即飛行速度達到了音速的9/10),即馬赫數M0.9空中時速約950公里時,飛行器將會逐漸追上自己發出的聲波,聲波疊合累積會造成震波(Shock Wave)的產生,進而障礙了飛行器的加速能力,激波能使流經機翼和機身表面的紊亂氣流使飛機劇烈抖動,機翼會下沉、機頭往下栽等一系列災難問題發生。

飛行器超音速突破音障時,會產生非常漂亮的激波現象:周邊空氣受到聲波疊合而呈現非常高壓的狀態,飛行器一旦穿越音障后,周圍壓力將會陡降,使得水汽凝結變成微小的水珠,肉眼看來就像是云霧般的狀態,逐漸會彌漫開來。

突破音障這個自然現象,是航空科技上的一次重大進步,也是解決飛行器更快理念的科技發展第一步。航空科學家們認識到,要向音速沖擊,必須使用全新的航空發動機采用新的空氣動力外形……于是誕生了噴氣式發動機的超音速飛機

美國貝爾X-l的超音速飛行才獲得成功完成人類航空史上這項創舉的,19471014美國空軍的試飛員查爾斯·耶格爾上尉成為世界上第一個飛得比聲音更快的人,使他的名字載入航空史冊。

人類再次證明,可以戰勝大自然帶來的不利因素,向更高更遠更快的科技前行。

胡鑫川20211224

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