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超音速飞机如何实现“音爆”

文章作者:248cc永利集团官网 上传时间:2019-11-20

  美国将研发X超音速飞机,可消除“音爆”

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  听说了吗,美国航天局要开发一款新型超音速客机,将重点解决“音爆”问题。

一名摄影师花了5年时间才成功拍摄出F-18“超级大黄蜂”战机突破音速时,被一团水汽凝结成的“云雾”所包围的照片。这种“云雾”仅当飞机突破音速时瞬间存在。 谈及“音爆”,或许大家并不了解。美国电影《壮志凌云》中阿汤哥开着F-14“雄猫”战机,低空飞行时,致使长官手里的咖啡溅了一身,想必这个场景大家非常熟悉,其实这就是超音速飞机实现“音爆”的效果。 “音爆”是物体在空气中运动的速度突破音速时产生冲击波所引起的巨大声响,听众纷纷形容好似“万里晴空一声霹雳”,可见声音极其响亮、威力巨大。当物体运行速度无限接近音速时,会产生一股强大的阻力,使物体产生震荡,速度下降,这一现象通常被称为“音障”。飞机突破“音障”时,会形成激波面,进而高度集聚声学能量,这种能量传至人耳时,就产生了短暂又强烈的爆炸声,“音爆”由此得来。 最擅长利用“音爆”效应作为作战力量运用的当属以色列空军。据巴勒斯坦民众反映,当以色列空军战斗机低空冲破“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。 也许正是各国空军认识到了它“不战而屈人之兵”的威力,纷纷灵活运用,试图发挥其最大潜能。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。 当然,“音爆”也不是随心所欲,影响“音爆”的因素有很多,比如飞行速度、高度和航线等等,这些因素均能符合标准,但是气象条件、地面湍流等因素就难以控制和干预。 “音爆”虽然极具杀伤力,但也会产生一些堪称视觉盛宴的惊喜。音爆云就是最不可思议的“音爆”瞬间,用“美如画”形容也不为过。飞机在超音速飞行时会产生强压力波,由于气压降低导致温度下降,水汽会迅速凝结成水珠,看上去就像云雾萦绕,有人形容其为飞机的一件天鹅裙,可见场景十分壮观。美好的事物总是短暂的,音爆云通常持续时间非常短暂,所以能抓拍到这一奇异景观,那你一定是摄影大师。

248cc永利集团官网 ,超音速飞机如何实现“音爆”。  所谓音爆,就是当物体的运行速度超过音速之后,物体对空气的压缩因为无法迅速传播,会在迎风面积累形成激波面,激波面上的声学能量高度集中,反映到人的耳朵里,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声。

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  一架低空超音速飞行的飞机产生的音爆足以震碎门窗玻璃,甚至损坏不坚固的建筑物。因为音爆能量巨大,2003年,由法英联合研制的第一代超音速客机“协和式飞机”停飞,自此空中不再有超音速客机的身影。

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  这次美国航天局准备开发的超音速飞机,名为“X-飞机”,拟采用与“协和式飞机”相似的长尖机头和后掠机翼,长28.65米,翼展接近9米,装满燃料时的起飞重量不到1.5万千克,由通用电气公司的F414涡轮风扇发动机驱动,预计可在1.67万米高空以每小时超过1500公里的速度巡航,最高速度可达1.5倍音速,约合每小时1686公里。

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