媒体近日公布了一组战斗机突破音障是产生圆雏形雨雾的精美照片.音障是指当飞机的飞行速度接近周围的音速时会受到相当大的阻力.上世纪中期,人们就尝试进行进行超音速飞行.在飞机速度
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/28 14:08:36
![媒体近日公布了一组战斗机突破音障是产生圆雏形雨雾的精美照片.音障是指当飞机的飞行速度接近周围的音速时会受到相当大的阻力.上世纪中期,人们就尝试进行进行超音速飞行.在飞机速度](/uploads/image/z/8245462-22-2.jpg?t=%E5%AA%92%E4%BD%93%E8%BF%91%E6%97%A5%E5%85%AC%E5%B8%83%E4%BA%86%E4%B8%80%E7%BB%84%E6%88%98%E6%96%97%E6%9C%BA%E7%AA%81%E7%A0%B4%E9%9F%B3%E9%9A%9C%E6%98%AF%E4%BA%A7%E7%94%9F%E5%9C%86%E9%9B%8F%E5%BD%A2%E9%9B%A8%E9%9B%BE%E7%9A%84%E7%B2%BE%E7%BE%8E%E7%85%A7%E7%89%87.%E9%9F%B3%E9%9A%9C%E6%98%AF%E6%8C%87%E5%BD%93%E9%A3%9E%E6%9C%BA%E7%9A%84%E9%A3%9E%E8%A1%8C%E9%80%9F%E5%BA%A6%E6%8E%A5%E8%BF%91%E5%91%A8%E5%9B%B4%E7%9A%84%E9%9F%B3%E9%80%9F%E6%97%B6%E4%BC%9A%E5%8F%97%E5%88%B0%E7%9B%B8%E5%BD%93%E5%A4%A7%E7%9A%84%E9%98%BB%E5%8A%9B.%E4%B8%8A%E4%B8%96%E7%BA%AA%E4%B8%AD%E6%9C%9F%2C%E4%BA%BA%E4%BB%AC%E5%B0%B1%E5%B0%9D%E8%AF%95%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E8%B6%85%E9%9F%B3%E9%80%9F%E9%A3%9E%E8%A1%8C.%E5%9C%A8%E9%A3%9E%E6%9C%BA%E9%80%9F%E5%BA%A6)
媒体近日公布了一组战斗机突破音障是产生圆雏形雨雾的精美照片.音障是指当飞机的飞行速度接近周围的音速时会受到相当大的阻力.上世纪中期,人们就尝试进行进行超音速飞行.在飞机速度
媒体近日公布了一组战斗机突破音障是产生圆雏形雨雾的精美照片.音障是指当飞机的飞行速度接近周围的音速时会受到相当大的阻力.上世纪中期,人们就尝试进行进行超音速飞行.在飞机速度有限的情况下,你能指出在什么情况下试验更容易成功吗?并简述理由.媒体近日公布了一组战斗机突破音障是产生圆雏形雨雾的精美照片.音障是指当飞机的飞行速度接近周围的音速时会受到相当大的阻力.上世纪中期,人们就尝试进行进行超音速飞行.在飞机速度
所谓 突破音障 就是,人们在实践中发现,在飞行速度达到音速的十分之九,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达到音速,产生局部激波,从而使气动阻力剧增.要进一步提高速度,就需要发动机有更大的推力.更严重的是,激波能使流经机翼和机身表面的气流,变得非常紊乱,从而使飞机剧烈抖动,操纵十分困难.同时,机翼会下沉、机头往下栽;如果这时飞机正在爬升,机身会突然自动上仰.这些讨厌的症状,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相同时,声波开始在物体前面堆积.如果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.理想的形式为球面波.但根据相对运动原理,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,则若干波的叠加后形状.
以上是飞机匀速飞行的情况,若飞机加速,则情况更加明显.如果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
第二次世界大战后期,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,就碰到所谓“音障”问题.
声音在空气中传播的速度,受空气温度的影响,数值是有变化的.飞行高度不同,大气温度会随着高度而变化,因此音速也不同.在国际标准大气情况下,海平面音速为每小时1227.6公里,在11000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表面的时候,由于表面各处的形状不同,局部时速可能出700公里大得多.当飞机再飞快一些,局部气流的速度可能就达到音速,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,飞机操纵上都产生奇特的反应,处置不当就会机毁人亡.第二次世界大战后期,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,速度可达音速的十分之九.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,科学家采用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世纪末期进行过枪弹弹丸的超音速实验,最早发现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.
第二次世界大战后期,飞行速度达到了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,大概是用螺旋桨推进的活塞式战升机中,飞得最快的了.若要进一步提高飞行速度,必须增加发动机推力但是活塞式发动机已经无能为力.航空科学家们认识到,要向音速冲击,必须使用全新的航空发动机,也就是喷气式发动机.