未來戰機能夠快到幾馬赫?超音速飛行為何會出現“穿越”屏障?

未來戰機能夠快到幾馬赫?超音速飛行為何會出現“穿越”屏障?

最近小編淘到一部不錯的老電影——《絕密飛行》。這是一部對於航空迷來說非常具有未來科技前瞻性的空戰片。昨天,和小編一起看《絕密飛行》的吃瓜小姐姐在看到影片中戰機的超音速飛行時,指著屏幕說:這些飛機是要穿越麼?小編定睛一看,一口老血噴湧而出!

未來戰機能夠快到幾馬赫?超音速飛行為何會出現“穿越”屏障?

原來,當影片中的鷹爪號未來戰機和未來無人駕駛智能戰機提速到4馬赫時,機身尾部機周邊出現了錐子狀的白霧屏障。難道這是科幻片裡才會出現的現象麼?

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當然不是,我們當代的戰機在超音速飛行的狀態下已經會出現這樣的現象。首先我們先來了解下這個量詞——“馬赫”。“馬赫”原來是人名恩斯特·馬赫,它是一個專用於像飛機、導彈、火箭這樣的飛行器的速度量詞。這個數值的參照為音速,這也是為什麼我們常常談到亞音速和超音速的原因。1馬赫就是指音速的1倍。當飛機的速度小於1馬赫,我們稱其亞音速飛行,飛行速度介於1-5馬赫之間為超音速,當飛機速度超過5馬赫則為超高音速飛行。歷代飛行器記錄中,SR-71黑鳥式超音速偵察機的時速能夠達到3.2馬赫,是為最快,不過黑鳥已經退役。也有人會說到米國有一架時速能夠達到7-8馬赫的飛機X-43A。的確,X-43A甚至可以稱為極限音速,不過不同於黑鳥的是它並不是單純靠進氣引擎推動的,它是由飛馬座火箭助推的。

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那麼當飛機的時速超音速時為什麼會有錐形白霧?其實這種現象有個專業名詞——“音障”,而飛機超音速時的整個運動又叫做“突破音障”。而且在飛機時速還未超音速,只在0.9馬赫時,飛機周邊的局部氣流在機身的帶動下速度可能就達到音速,因此產生局部激波,這時候飛機就會收到氣動阻力。當一個物體的速度增加到與音速一致時,聲波的堆積會產生高壓,這時如果這個物體有足夠的加速度,便能“突破音障”。同時這些極具增加的壓力會瞬間造成低溫,就像鋼鐵俠試飛從恐怖組織逃出後,第一件改裝的戰甲一樣,如果材質無法抵抗就可能凍住。當然,在現代戰機中不會出現這種情況,但由於氣溫低於它的露點,會使得周邊水汽凝結成微小的水珠,因此就會出現我們看到的白霧狀的屏障。

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可在“航迷酒吧”閱讀原文


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