飛機超音速飛行突破音障瞬間,場面驚人!

2017-07-04  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)


據(jù)說...當速度超過光速時,時間會逆流..

飛機超音速飛行突破音障瞬間,場面驚人!Actran分析圖片1

那當速度超過聲速(340m/s)會怎么樣?



人們在實踐中發(fā)現(xiàn),在飛行速度達到音速的十分之九,即馬赫數(shù)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(chǎn)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(fā)動機有更大的推力。


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更嚴重的是,激波能使流經(jīng)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(dǎo)致飛機墜毀。這就是所謂“音障”問題。


由于聲波的傳遞速度是有限的,移動中的聲源便可追上自己發(fā)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(wěn)定的聲波屏障,沖到聲音的前面去,也就是沖破音障。


1947年,查理耶格爾駕駛火箭發(fā)動機推進的貝爾X-1機首次突破聲障。



怎么突破音障


突破音障重要的是技術(shù)因素,不是一味的提高發(fā)動機推力,而在于通過改變飛機外形刺破音障,比如現(xiàn)在基本采用的方法是用很長的空速管來刺破音障,現(xiàn)在大多數(shù)機型都能突破音障飛行了,甚至達到三個馬赫數(shù),即三倍音速。


超音速飛機的機體結(jié)構(gòu),同亞音速飛機相當不同:機翼必須薄得多;關(guān)鍵因素是寬高比,即機翼厚度與翼弦的比率。設(shè)計師們想出的辦法之一,是將機翼做成三角形,前緣的后掠角較大,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,可以不用后掠角(如F-104)。


所以,根據(jù)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。



世界奇跡之一“音爆”


當飛機以超過音速的速度飛行,飛機所發(fā)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后方,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后!


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在飛機正好要加速穿過音障 (sound barrier)時,在飛機的周圍,有時候會有一團云霧形成。


不過, 這團云霧的成因是什么,仍然頗有爭議。 目前最風行的理論認為,在那瞬間四周空氣壓力驟降,發(fā)生了普朗特-格勞爾奇點 (Prandtl-Glauert Singularity)效應(yīng),因此,空氣中的水氣就凝結(jié)成小水滴形成一團云霧。


一波飛機突破音障合集

沒流量的可以看圖...


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2. 普朗特-格勞厄脫奇點


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3. F/A-18F“超級大黃蜂”


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4. FA-18“超級大黃蜂”超音速飛行


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5. 超音速飛機突破音障


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6. FA-18“超級大黃蜂”突破音障


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8. B-1B“槍騎兵”超音速戰(zhàn)略轟炸機


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