飞机突破音障(突破音障的那一刻,飞机如同穿越时空的箭矢)

在1200公里/小时的高速下,飞机终于突破音障,化身为一只能在次声区上自由翱翔的鸟儿。这一刻引发了奇妙的现象,就像天空被一刀切开,耳聆其声,荡漾无限!

突破音障是什么呢?当飞机飞行的速度越来越快,最终可以跨过音速的阈值时,就达到了突破音障的状态。牛顿的第二定律告诉我们,物体的加速度和受力成正比,质量成反比。飞机通常采用大功率发动机来产生大动力,再利用外部物理环境的帮助来减小空气阻力,从而加速到音速以上。

突破音障对飞机和飞行员来说都是具有挑战性的一项飞行技术。当飞机加速至音速时,空气流向机翼和机身的方式发生了变化。飞机机头前面堆积的压缩空气形成了一个锥形震波,称为“激波锥”。这些激波在机翼下方形成了一个区域,称为“激波区”。当飞机在这个区域飞行时,机翼收到了与突破音障前不同的气动力学作用,产生了强烈的摇晃和震动,手感极其不稳,称为“音障区”,同时也伴随着一种刺耳的巨大声响。

然而,人类的勇气和智慧就是在挑战中不断向前。20世纪50年代初,美国的某机构研究突破音障的问题,不仅大量投入资金,答案还掌握在来自威斯康星大学的两个物理学家手中。这两位胆大精细的物理学家从理论上分析和计算了跨越音障的要领,并制造了世界上第一架突破音障的飞机X-1。之后,人们不断发展壮大这一领域,突破更高的音障、创造更快的速度,用勇气和智慧书写了一个个壮丽历程。

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