飞得比声音还快,会发生什么?

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声爆是超声速飞行特有的标志,它的特征就是飞机在加速到声速后,有时会在机身前瞬间形成一团云雾,并且伴随轰然巨响。

这团美丽的云雾,也是我们人类在飞行过程中,征服一个关键速度门槛的里程碑。


二战后,人类发明了喷气式飞机,飞机飞行速度有了极大的提升。但是人们发现,当飞机的飞行速度接近声速时,飞机前部的空气会被高度压缩,形成密度很高的“空气墙”,飞机的速度很难再继续提升。而且即使强行提升,这种积压“空气墙”带来的气流会非常紊乱,飞机会出现严重的抖动,难以操控。这道阻碍飞机速度的障碍,因为和声速直接相关,我们称为声障。

为了能够击穿声障,追求更高的速度,航空人进行了大量实验,不仅提高了发动机的动力,还发现了空速管在突破声障时的妙用,可以巧妙地刺穿空气墙,破坏飞机前部的积压空气。

而在击穿之后,由于飞机后方的气压和温度的双重骤降,会在一瞬间引起空气中水汽的凝结,这时,围绕在飞机身上美丽的云雾就形成了,这就是声爆云。


不过,声爆云的形成也有几个条件。首先是飞机要接近声速,然后需要在大气稠密的区域飞行,最后,就是空气中的湿度,也就是水蒸气的含量要足够多。

正因为如此,我们经常会看到从海平面低空飞过的飞机,在跨声速飞行时会形成声爆云。到了今天,声速早已经不是提升人类飞行速度的障碍。除了声爆云外,有时我们还会看到飞机身后长长的白色尾迹。这可不是飞机的尾气,它的本质还是云雾。

喷气式飞机大多会有尾流,这种尾流温度较高,是持续产生的暖湿气体,当这种气体与轨迹上的水汽凝结,达到一定的程度,飞机的飞行轨道上就会出现水汽凝结现象了。

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