战斗机在超音速飞行时为什么会出现音爆?穿过音障时那团雾是什么
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发布时间:2022-05-15 01:12
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热心网友
时间:2023-11-18 12:10
俗话说长江后浪推前浪。如果后浪追上前浪会发生什么呢?结果就是两道浪合并成一道更强的浪。
我们经常能够看到快速行驶的船只会在水面上拉出两道V字形的水浪,那就是因为船只跑得比水波快,水波不断后浪推前浪叠加形成的。仔细看你至少能看到四道浪,船头船尾各有两道。
飞机在空中飞,当速度超过声音的速度时,也会出现同样的现象,声音会叠加成一系列圆锥形的激波,其中最强的是一头一尾这两道。
那么音爆是什么?有人会误解激波就是音爆,其实不对。激波太强了,强到人类的耳朵听不见,直接就能把人震晕——如果没死的话。船只拉出的水波一开始还是很整齐的,但是传播到一定距离后就会散开形成一系列小的波浪。激波也一样,传播到一定距离后就会退化消散形成滚雷似的声音,这才是音爆。
激波凝雾。我可以打包票说,网上看到的99.99%的飞机机身结雾现象和音障没有半毛钱的关系。在肉眼可见的距离上看到激波面上的凝雾,这个人不死也废了。
飞机上的凝雾现象在物理上有两种。空气中如果没有足够的水蒸气,两种现象都不会出现。
一种是空气中有过饱和水蒸气,这时候空气中只要出现扰动,水蒸气就会立即凝结成水雾。这种雾经久不散,我们常见的飞机拉线现象,那种很长的白色尾迹就是这种雾。
另一种是空气中的水蒸气接近饱和。这时如果空气压强突然降低,空气就会急速变冷,水蒸气冷凝成水雾。这种水雾是会很快重新变成水蒸气消散掉的,所有看起来有点时隐时现。
激波凝雾的现象,就是激波在传播过程中首先是一个低压,然后是一个极高的高压。水蒸气在低压时凝结,在高压时消散,于是就能看到一层水雾贴在圆锥型的激波面上。
但是,这种现象是非常罕见的。超低空超音速本身就很大难度了,还要有个不怕死的在旁边看见就更难了。
常见的是水蒸气直接在飞机外表的低压区凝雾,特别是飞机机翼的上方就是一个很强的低压区,所以我们经常看到飞行表演时飞机一拉迎角,机身上突然就冒出一大团白雾来,其实这跟超音速完全没关系。