战斗机突破音障是怎么回事,请各位指教
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发布时间:2024-10-15 02:47
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热心网友
时间:2024-10-28 22:03
音障问题涉及到飞机在空气中的运行情况,前端会产生一种冲击波,这是音障形成的关键现象。当飞机的速度小于音速时,冲击波会阻碍飞机前进速度,因此它的阻力较大。当物体以音速或超音速运行时,冲击波会与物体前进速度相叠加,形成较强的波,空气中会产生剧烈的扰动,而形成了激波。当飞机穿越激波时,会受到薄薄一层空气的阻力,导致速度降低,产生一种特殊的阻力,即波阻。这种阻力由于随着激波的形成而增大,因此被称为波阻。波阻的关键点在于它来自于飞机前方冲击波的影响。
飞机翼上的压力分布观点可以这样理解:基于飞机翼所进行的运动,在超音速飞行情况下,飞机翼上的压力分布如图所示。在亚音速飞行情况下,飞机翼上只有摩擦阻力、湍流阻力、气动力阻力,如图所示。通过比较不同飞行情况下的压力分布,可以看出:在亚音速飞行情况下,最大稀薄度靠前,压力分布沿着与飞行相反的方向上的合力,不是很大,即阻力不是很大,其中包括翼型阻力和诱导阻力。
在超音速飞行情况下,压力分布变化非常大,最大稀薄度向后远远地移动,导致它斜得很厉害,同时它的绝对值显著增加。因此,如果飞机或飞机翼头部压力的升高,那么压力分布沿着与飞行相反方向的合力,急骤地增加,导致飞机翼的阻力相比较大。这部分阻力就是波阻。由于它影响飞机前后压力的差异,因此它本质上是一种诱导阻力。当然,如果飞机上任何一点的速度没有超过音速,就不会产生激波和波阻。
阻力对飞机飞行性能有很大的影响,特别是在高速飞行时,激波和波阻的产生,对飞机飞行性能的影响更大。这是因为飞机的一部分能量损失在这些现象中。当飞行速度在音速附近时,根据计算,波阻可能消耗飞机大约全部能量的五分之四。这就是由于飞机上出现了激波和波阻的原因。
M值(马赫数)通常用M表示,它是飞机飞行速度与地面特定高度、特定温度中的音速之比的量度。例如M1.6表示飞机的速度是地面音速的1.6倍。