什么是音障

音障：一种物理现象的

音障，又被称作声障，当飞行器的速度逐渐接近音速时，一系列复杂的空气动力学效应便会产生。这一现象不仅是物理学中的一大奇迹，同时也是飞行器设计过程中的重大挑战。接下来，我们将深入音障的各个方面。

一、基本定义

音障，简而言之，是指在飞行器接近音速时，由于激波的形成导致的阻力急剧增加和操控性能的恶化。在早期，它曾被视为无法逾越的速度障碍。

二、形成原理

音障的形成涉及两个关键原理：

1. 空气压缩与激波：随着飞行器速度的不断提升，当接近音速时，前方的空气被剧烈压缩，形成一个高密度、高压的“空气墙”，也就是激波面。这时，声学能量在这个区域高度集中。

2. 能量释放：当飞行器突破音障时，激波面的能量会突然释放，产生一种强烈的爆炸声，我们通常称之为音爆。

三、主要影响

音障对飞行器产生了多方面的影响：

阻力剧增：激波产生的阻力对飞行器来说是一个巨大的挑战，它阻碍了飞行器的进一步加速。

操控困难：飞行器在突破音障时可能会出现自发“栽头”现象，导致飞行稳定性降低。

结构压力：强烈的震动和噪声对飞行器的材料强度提出了更高的要求。

四、突破方法

为了克服音障，科学家们进行了不懈的研究和实验，主要采取了以下几种方法：

气动设计优化：通过改进飞行器的气动设计，如采用后掠翼等结构，减少激波阻力。

新材料应用：使用更为先进的材料来应对音障带来的强烈震动和压力。

发动机升级：增强飞行器的推力，以突破激波的阻碍。

五、实际现象

当我们看到超音速飞行器突破音障时，最直观的现象就是那一声震耳欲聋的音爆。这是激波能量传递到人耳所产生的爆炸声，标志着飞行器已经突破了音障。这种现象不仅令人震撼，同时也是物理学和航空工程学的重大成就。