當飛機達到亞音速時,飛機前會出現一層障礙,這層障礙便被成為音障,科學家在實驗中發現音障會阻礙飛機飛行,一些飛機在突破音障時會發生解體現象,這一現象使人們認為音障是不可突破的,而之後的改進,又使得飛機能夠打破障礙,做到突破音障。
一、突破音障發展
第一次世界大戰期間,飛機已能用於作戰,而到了第二次世界大戰時期,戰鬥機的最大速度已經能達到亞音速的程度,逼近音速,但當人們想要突破音速時,總有一層看不見的障礙,就像一層無形的牆一樣阻礙著飛機突破這一個速度。
時速達到亞音速的飛機,迎面流經的氣流在接觸飛機表面的時候,由於表面各處與正面氣體所接觸的面積不同,區域性時速之間的差異可能很大。當飛機進一步提速時,一部分氣流的速度可能超過亞音速,空氣產生的,對飛機的壓力,從而使飛機阻力劇增。
經過一系列的研究,發現突破音障所需要的是技術方面的突破,不是僅提高飛機自身的動力,而是將飛機的結構改變成更適合超音速飛行,讓它能夠突破音障,當達到這點時,有一部分的飛機都能突破音障了。想要製作超音速飛機,那麼飛機的機體必須能承受住突破音障時的衝擊。
超音速飛機所需要的結構,與亞音速飛機相比是不同的,超音速飛機要求,機翼必須特別薄; 最關鍵的是機翼各個部位所對的正面面積,應是儘量小的。而設計師按照這種要求,將需要超音速的飛機機翼的距離縮短,以達到要求。
二、人類追求突破音障
有一些動力學家和設計師們合作。進行了一系列的測試和試驗,最後得出的結論是:若想要達到超音速,飛機只能使用新的外形設計。研究所的專家們,曾對各種機翼的型式,進行了大量的理論研究和測試。進行的試驗中,一些超音速所需的條件被人們所發現。
實驗中,模擬飛機在飛行過程中,點火加速後,使其的速度超過聲速。專家們因此發現了超音速飛行的一些條件。還進行了一系列研究,了解了飛機在不同壓力變化下,超音速飛機應具有的空氣動力特性。這些實驗和理論,對技術的發展起到了重要作用。
在人類能夠突破音障之後,超音速飛機發展的速度就如同破土後的竹子。前蘇聯空軍與美國空軍在競創速度記錄方面展開了競爭。人們通過理論研究和大量的飛機飛行實踐,甚至犧牲了部分空兵,終於能控制超音速飛行了。而這些研究成果,卻被首先用在了軍事上,使得各個國家加速研製超音速戰鬥機。
三、突破音障技術程序
突破音障是人類技術的突破,它不僅帶動了物理、化學等實用學科的發展,更使數學等理論學科有了新的突破,但從精神上來說,突破音障的積極性更加廣闊,這不僅僅是人類又一次打破了大自然的屏障,更是人類突破了自己的一次證明,人類會繼續“突破音障”走下去。