速度超過(guò)光速，時(shí)間就會(huì)倒流……。

超過(guò)音速(340m/s)會(huì)怎么樣？

事實(shí)上，當(dāng)飛行速度達(dá)到音速的十分之九，即馬赫數(shù)M0.9空中時(shí)速約950公里時(shí)，局部氣流的速度達(dá)到音速，產(chǎn)生局部激波，氣動(dòng)阻力激增。

要進(jìn)一步提高速度，就需要發(fā)動(dòng)機(jī)有更大的推力。

更嚴(yán)重的是，激波能使流經(jīng)機(jī)翼和機(jī)身表面的氣流，變得非常紊亂，從而使飛機(jī)劇烈抖動(dòng)，操縱十分困難。同時(shí)，機(jī)翼會(huì)下沉、機(jī)頭往下栽。

如果這時(shí)飛機(jī)正在爬升，機(jī)身會(huì)突然自動(dòng)上仰。這些討厭的癥狀，都可能導(dǎo)致飛機(jī)墜毀。這就是所謂“音障”問(wèn)題。

由于聲波的傳遞速度是有限的，移動(dòng)中的聲源便可追上自己發(fā)出的聲波。當(dāng)物體速度增加到與音速相同時(shí)，聲波開(kāi)始在物體前面堆積。如果這個(gè)物體有足夠的加速度，便能突破這個(gè)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(dòng)機(jī)推進(jìn)的貝爾X-1機(jī)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(dòng)機(jī)推力，而在于通過(guò)改變飛機(jī)外形刺破音障，比如現(xiàn)在基本采用的方法是用很長(zhǎng)的空速管來(lái)刺破音障，現(xiàn)在大多數(shù)機(jī)型都能突破音障飛行了，甚至達(dá)到三個(gè)馬赫數(shù)，即三倍音速。

超音速飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)，同亞音速飛機(jī)相當(dāng)不同：機(jī)翼必須薄得多；關(guān)鍵因素是寬高比，即機(jī)翼厚度與翼弦的比率。設(shè)計(jì)師們想出的辦法之一，是將機(jī)翼做成三角形，前緣的后掠角較大，翼根很長(zhǎng)，從機(jī)頭到機(jī)尾同機(jī)身相接(如幻影-2000)。另一個(gè)辦法，把超音速機(jī)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(jī)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(jī)了。

世界奇跡之一“音爆”

當(dāng)飛機(jī)以超過(guò)音速的速度飛行，飛機(jī)所發(fā)出的聲音的密度波無(wú)法跑在飛機(jī)前方，所以就全部疊在機(jī)身后方，形成了圓錐形狀的音錐。當(dāng)這種 爆震波傳到時(shí)，我們就聽(tīng)到所有累積起來(lái)的聲音，在聽(tīng)覺(jué)上，這就是一聲轟然巨響的音爆。在這一瞬間，整個(gè)世界都安靜了，一切聲音全被拋在了身后！

在飛機(jī)正好要加速穿過(guò)音障 (sound barrier)時(shí)，在飛機(jī)的周?chē)?，有時(shí)候會(huì)有一團(tuán)云霧形成。

不過(guò)， 這團(tuán)云霧的成因是什么，仍然頗有爭(zhēng)議。 目前最風(fēng)行的理論認(rèn)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(diǎn) (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(tuán)云霧。

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