空气动力学资料 音障是一种物理现象，当物体〔通常是航空器〕的速度接近音速时，将会渐渐追上自己发出的声波声波叠合累积的结果，会造成震波〔Shock Wave〕的产生，进而对飞行器的加速产生障碍，而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障突破音障进入超音速后，从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆炸一般，故称为音爆或声爆〔Sonic Boom〕剧烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害，对于飞行器本身伸出冲击面之外局部也会产生破坏 除此之外，由于在物体的速度快要接近音速时，周边的空气受到声波叠合而呈现特别高压的状态，因此一旦物体穿越音障后，四周压力将会陡降在比拟潮湿的天气，有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点〔Dew Point〕温度，使得水汽凝聚变成微小的水珠，肉眼看来就像是云雾般的状态但由于这个低压带会随着空气离机身的距离增加而复原到常压，因此整体看来形态像是一个以物体为中心轴、向四周匀称扩散的圆锥状云团 [编辑本段]飞机音障共振瞬间 人们在实践中发觉，在飞行速度到达音速的非常之九，即马赫数MO.9空中时速约950公里时，局部气流的速度可能就到达音速，产生局部激波，从而使气动阻力剧增。
要进一步提高速度，就须要发动机有更大的推力更紧要的是，激波能使流经机翼和机身外表的气流，变得特别紊乱，从而使飞机猛烈抖动，操纵非常困难同时，机翼会下沉、机头往下栽；假如这时飞机正在爬升，机身会突然自动上仰这些厌烦的病症，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速度是有限的，移动中的声源便可追上自己发出的声波当物体速度增加到与音速一样时，声波起先在物体前面积累假如这个物体有足够的加速度，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 一个以超音速前进的物体，会持续在其前方产生稳定的压力波(弓形震波)当物体朝视察者前进时，视察者不会听到声音；物体通过后，所产生的波(马赫波)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. 当飞机的飞行速度比音速低时，同飞机接触的空气似乎“通信员”似的，以传递声音的速度向前“通知”前面即将遭受飞机的空气，使它们“让路”但当飞机的速度超过音速时，飞机前面的空气因来不及躲避而被严密地压缩在一起，堆聚成一层薄薄的波面——激波，激波后面，空气因被压缩，使压强突然提升，阻挡了飞机的进一步加速，并可能使机翼和尾翼猛烈振颤而发生爆炸。
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〔声速单位〕飞 行时，前方急速冲来的空气不能够像平常一样通过机身扩散开，于是气体都积累到了飞行体的四周，产生极大的压力，也会引发出一种看不见的空气旋涡，俗称“死亡漩涡”这也被叫做音障，假如机身不作特别加固处理，那么将会被瞬间摇成碎片摄影师斯科特-安德鲁斯在“战神1-X”火箭点火升空39秒钟后，捕获到火箭突破音障瞬间的照片由于在物体的速度快要接近音速时，周边的空气受到声波叠合而呈现特别高压的状态，因此一旦物体穿越音障后，四周压力将会陡降空气中的水蒸气，因压力陡降所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点温度，使得水汽凝聚变成微小的水珠，肉眼看来就像是云雾般的状态但由于这个低压带会随着空气离机身的距离增加而复原到常压，因此整体看来形态像是一个以物体为中心轴、向四周匀称扩散的圆锥状云团所谓 突破音障 就是，人们在实践中发觉，在飞行速度到达音速的非常之九，即马赫数MO.9空中时速约950公里时，局部气流的速度可能就到达音速，产生局部激波，从而使气动阻力剧增要进一步提高速度，就须要发动机有更大的推力更紧要的是，激波能使流经机翼和机身外表的气流，变得特别紊乱，从而使飞机猛烈抖动，操纵非常困难。
同时，机翼会下沉、机头往下栽；假如这时飞机正在爬升，机身会突然自动上仰这些厌烦的病症，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速度是有限的，移动中的声源便可追上自己发出的声波当物体速度增加到与音速一样时，声波起先在物体前面积累假如这个物体有足够的加速度，便能突破这个不稳定的声波屏障，冲到声音的前面去，也就是突破音障 物体与流体发生相对运动时，会对流体产生扰动 下面，以飞机与大气的扰动为例，当飞机引起大气的扰动之后，这个扰动将以波的形式向空间传播志向的形式为球面波但依据相对运动原理，在1时刻飞机在地点1引起球面波1，之后飞机以v的速度前行，球面波以u的速度扩散，在2时刻飞机在地点2引起球面波2，两者速度不变如此积累，因为飞机始终在向前，那么假设干波的叠加后形态 以上是飞机匀速飞行的状况，假设飞机加速，那么状况更加明显假如飞机速度没有超音速，即vu时，第一次引起的扰动波将与以后引起的扰动波叠加，并始终处于飞机前部不远处这个不断叠加的波就是我们通常所谓的激波了 接近音障 其次次世界大战后期，战斗机的最大速度，已超过每小时700公里要进一步提高速度，就遇到所谓“音障”问题。
声音在空气中传播的速度，受空气温度的影响，数值是有改变的飞行高度不同，大气温度会随着高度而改变，因此音速也不同在国际标准大气状况下，海平面音速为每小时1227.6公里，在11010米的高空，是每小时1065.6公里时速700多公里的飞机，迎面气流在流过机体外表的时候，由于外表各处的形态不同，局部时速可能出700公里大得多当飞机再飞速一些，局部气流的速度可能就到达音速，产生局部激波，从而使气动阻力剧增 这种“音障”， 曾使高速战斗机飞行员们深感迷惑每当他们的飞机接近音速时，飞机操纵上都产生特殊的反响，处置不当就会机毁人亡其次次世界大战后期，英国的喷火式战斗机和美国的“雷电”式战斗机，在接近音速的高速飞行时，最早感觉到空气的压缩性效应也就是说，在高速飞行的飞机前部，由于局部激波的产生，空气受到压缩，阻力急剧增加喷火”式飞机用最大功率俯冲时，速度可达音速的非常之九这样快的速度，已足以使飞机感受到空气的压缩效应为了更好地表达飞行速度接近或超过当地音速的程度，科学家采纳了一个反映飞行速度的重要参数：马赫数它是飞行速度与当地音速的比值，简称M数M数是以奥地利物理学家伊·马赫的姓氏命名的。
马赫曾在19世纪末期进展过枪弹弹丸的超音速试验，最早发觉扰动源在超音速气流中产生的波阵面，即马赫波的存在M数小于1，表示飞行速度小于音速，是亚音速飞行；M数等于1，表示飞行速度与音速相等；M数大于1，表示飞行速度大于音速，是超音速飞行 其次次世界大战后期，飞行速度到达了650-750公里/小时的战升机，已经接近活塞式飞机飞行速度的极限例如美国的P-5lD“野马”式战斗机，最大速度每小时765 公里，也许是用螺旋桨推动的活塞式战升机中，飞得最快的了假设要进一步提高飞行速度，必需增加发动机推力但是活塞式发动机已经无能为力航空科学家们相识到，要向音速冲击，必需运用全新的航空发动机，也就是喷气式发动机 飞机的抖动在突破音障后消逝，超音速后，有一段时间增速反而快突破音障后，由于气动中心后移，飞时机突然低头，早先的飞机须要飞行员用劲拉杆，此时此刻有了电传操纵，飞行员根本不用费力了音爆云”，这种云只能在特定的天气条件下才会出现，而且这些由水汽组成的晕轮只能持续几秒钟当飞行器的速度到达音速上下〔1193公里/小时〕时，就会冷却四周的空气，从而使空气中音爆云图片观赏(20张)的水汽凝聚成云但它并不总是伴随着音爆现象的产生，同时也不是音障被突破时所产生的冲击波。
音障是历史上〔主要是其次次世界大战期间〕对飞行器尝试跨越声速飞行遇到困难的称呼这一说法在1950年头以后随着跨声速飞行的广泛实现已渐不多见 当物体〔通常是航空器〕的速度接近音速时，将会渐渐追上自己发出的声波此时，由于机身对空气的压缩无法快速传播，将渐渐在飞机的迎风面及其旁边区 域积累，最终形成空气中压强、温度、速度、密度等物理性质的一个突变面－－激波〔或称震波，Shock Wave〕面激波的形成是超音速飞行的典型特征激波面将增加空气对飞行器的阻力，这种因为音速造成提升速度的障碍被俗称为音障另外，在早期飞机的设 计中，由于对跨音速空气动力学了解尚少，所以曾屡次发生飞机试图超越音速时解体或者失控坠毁的紧要事故，有人把这一时期困扰飞机制造业的难题也称为“音 障”事实上，音障一词的名声大噪更多地来自于媒体的炒作及群众的误会，而非更加深刻的物理实质 飞行器进入超音速飞行形成的激波面，是声学能量的高度集中面，所以又称音锥音爆云音锥在听觉上是一声短暂而极其剧烈〔可能超越人耳的听觉〕的爆炸声，故 称为音爆或声爆〔Sonic Boom〕剧烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害，也会给飞行器本身跨越冲击面的局部造成巨大的压力，所以各国一般都制止超音速飞机在住宅区上空突破音 速。
除此之外，跨音速飞行时时伴随的一个效应称为普朗特-格劳厄脱凝聚云〔Prandtl-Glauert condensation clouds〕，表现为以飞机为中心轴、从机翼前段起先向四周匀称扩散的圆锥状云团这是由于激波面前方以气压降低导致温度的降低，引起水气凝聚导致的 水气凝聚变成微小的水珠后，肉眼看来就像是云雾般的状态这个低压带会随着离机身的距离增加而快速消逝值得一提的是，普朗特-格劳厄脱凝聚云并非只能在 跨音速飞行中看到，与激波也没有势必的联系，它仅仅表征了空气具有必须的可压缩性在适宜的条件下，尚未接近音速的飞机也能在自己四周产生普朗特-格劳厄 脱凝聚云本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页。