在飞行度达到音的十分之九,即马赫数空中时约95o公里时,局部气流的度可能就达到音,产生局部激波,从而使气动阻力剧增。要进一步提高度,就需要动机有更大的推力。
更严重的是,激波能使流经机翼和机身表面的气流,变得非常紊乱,从而使飞机剧烈抖动,操纵十分困难。同时,机翼会下沉、机头往下栽;如果这时飞机正在爬升,机身会突然自动上仰。
这些讨厌的症状,都可能导致飞机坠毁。这就是所谓“音障”问题。由于声波的传递度是有限的,移动中的声源便可追上自己出的声波。
当物体度增加到与音相同时,声波开始在物体前面堆积。如果这个物体有足够的加度,便能突破这个不稳定的声波屏障,冲到声音的前面去,也就是冲破音障。
一个以音前进的物体,会持续在其前方产生稳定的压力波。当物体朝观察者前进时,观察者不会听到声音;物体通过后,所产生的波朝向地面传来,波间的压力差会形成可听见的效应,也就是音爆。当飞机的飞行度比音低时,同飞机接触的空气好像“通信员”似的,以传递声音的度向前“通知”前面即将遭遇飞机的空气,使它们“让路”。
但当飞机的度过音时,飞机前面的空气因来不及躲避而被紧密地压缩在一起,堆聚成一层薄薄的波面——激波,激波后面,空气因被压缩,使压强突然升高,阻止了飞机的进一步加,并可能使机翼和尾翼剧烈振颤而生爆炸。
而音障不单单仅有声波,还有来自空气的阻力,当飞行物体要接近1马赫(声单位)飞行时,前方急冲来的空气不能够像平常一样通过机身扩散开,于是气体都堆积到了飞行体的周围,产生极大的压力,也会引出一种看不见的空气旋涡,俗称“死亡漩涡”,这也被叫做音障,如果机身不作特殊加固处理,那么将会被瞬间摇成碎片。
所以说,人类在明白了这些道理后,就知道要怎么样才能突破音障了。先就是要研制出非常结实的材料,用来制作飞机的机翼和外壳。还有,就是飞机的机翼一定要非常的薄。因为,只有机翼越薄的话,空气在机翼上面快流过时,产生的阻力才会相对减小。
如果机翼很厚的话,显然在飞机高飞行时,就会对机翼产生强大的阻力。在这样的情况下,要是机翼本身材质不是非常的结实,那就很容易在高飞行,度接近声时,会生折戟沉沙的悲剧。
所以说,人类研制的音战斗机所用的材料,那都是级昂贵的合金材料。可以说,比任何地面上的交通工具用的材料,都要好很多。就算是一些豪车用的材料,也根本无法和战斗机用的材料相提并论。
一般来说,新式的战斗机都是用最新的高强度铝合金
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