超音速战机的速度能有多快?能达到如此速度又有何玄机?其实这超音速战机的秘密原理,就藏在这公园里健身的甩鞭大爷手中。
音爆是如何产生的?
我们生活在充满着空气的世界,空气无色无味看不见摸不着,我们都知道声音靠空气传播,但我们中可能很少人知道,声音传播靠的是空气的压缩与复原,大爷的鞭子周围都是空气,超音速战绩的周围也都充斥着空气,鞭子太细不好分析,咱就拿战斗机举例:其他地方的空气我们不管,只关心战斗机前面的这部分空气。假如战机向前运动,前方的这团空气就会被飞机推开,然后等过一段时间之后会恢复原状。
假如战机速度非常快,快到空气还没来得及恢复原状,就又被飞机继续挤压。同时,这团被挤压的空气后面,还有另外的气体也被挤压,形成一连串的来不及恢复原状的压缩气体,堵在飞机前方,那前方空气的密度就会变得很大,但飞机旁边的空气并没有被压缩,所以两种不同密度的空气便划出了一条分界线,而这条分界线,便是激波,能使空气产生重度挤压的活动都能产生激波,像在湖面泛起了涟漪一样。这时候会产生非常大的声音,也就是平常所说的音爆。
但听起来容易,做起来就很难了,难在难在超音速。科学家为了能听到这声可能会震破耳膜的巨响,努力了几十年,因为在飞机设计师的眼中,这声巨响意味着飞机速度终于突破了音速。转头再看甩鞭的大爷,原来国家耗费亿万资金苦苦钻研许多年的技术早在大爷的手里挥洒自如了。
音爆的原名其实叫音障,不同于如今的战斗机可以轻轻松松超越音速,在几十年前,飞机能否超越音速在当时是令所有飞机设计师头疼的问题,有看过二战题材电影的朋友们应该有印象,那会儿的战斗机是靠螺旋桨产生向前的拉力来维持飞行的,这种飞行方式下飞机的飞行速度太慢,于是设计师们想拿这玩意突破音速,却往往发现无论螺旋桨的动力有多大,带来的结果都是机毁人亡。
虽然飞机很努力,但是奈何螺旋桨不争气,在飞机还没达到音速的时候,螺旋桨就已经达到音速了,螺旋桨到达音速产生激波,阻力增大,就断了,且在当时技术条件下,这种情况没法解决,所以前人们觉得音速没法突破,那就叫它音障,就像前几次拿鞭子甩不出声音来,不承认自己没劲儿,就说这鞭子不行。
在年,耶格尔驾驶的贝尔公司X-1试验飞机,从在加州上空飞行的一架B-29轰炸机上被投放,随后他打开这一飞机的火箭发动机,狂飙至每小时公里, 次打破了音障,成为了世界上 个超音速飞行的人,而那声如同爆炸一般的巨响,也被后人称为了音爆。在那时,飞机周围空气中的水蒸气在急速的冷却下结成了小水滴,形成了一团包裹在机翼旁的水雾,也就是我们俗称的音爆云,像充满肌肉线条的战斗机穿上了天鹅裙,漂亮极了。
音爆威力有多?
日常生活,想要见到战斗机不太容易,但要想听音爆,多早起下去公园看看大爷甩鞭就可以。可能有人也要问了,那这么说大爷的鞭稍那儿也有音爆云吗?我只能说可能有,因为速度实在太快了,加上鞭稍很细,用高速摄像机都不一定捕捉得到!
但音爆的声音也并非每个人都承受得来的。有人测量过,一架在米高空以两倍音速飞行的飞机产生的音爆对地面产生的压强高达帕,相当于给一块一平米左右的玻璃窗上施加10公斤的压力,玻璃哗哗直响就不难解释了。我们把压强换算成更直观的声强,帕大约相当于分贝,这种量级的分贝会对人耳听力造成 性听觉损伤。
虽然甩鞭听多了对耳朵不好,但这音爆对于*方来说,就像超市买大桶可乐附送的不锈钢盆,不要白不要,于是对音爆的运用也如火如荼的展开。
最擅长利用音爆效应作为作战力量运用的当属以色列空*。据巴勒斯坦民众反映,当以色列空*战斗机低空冲破音障高速飞行时,其强大的音爆响彻整个加沙走廊,这种声音犹如一场空中大地震或者重磅炸弹,令人耳朵难以承受,即使躲在房间里,也不禁发抖。更严重的是,巨大的震动波会导致墙壁出现裂缝,门窗震碎。
也许正是各国空*认识到了它“不战而屈人之兵”的威力,试图发挥其 潜能。曾有反恐突击队大胆设想,利用战机低空飞行产生的音爆,试图震碎被暴恐分子劫持的火车,以便采取行动。
回想当初驾驶x1飞机的耶格尔,他可能也没想到,那声巨响竟然会被应用到*事威慑和人质营救上,就像我们也想不到,晨练大爷手上握着的竟然是可以超越音速的科学之鞭。
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