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超音速飞机是指飞行速度大于什么倍音速的飞 [复制链接]

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飞机速度超过一倍音速的飞机,即可被称为超音速飞机。

1.三种飞行速度

按照飞行速度来划分,飞机可以分为亚音速飞机,超音速飞机,高超音速飞机。

亚音速是指飞行速度小于音速,超音速是指飞行速度在1倍音速到5倍音速之间,而高超音速则是在5倍音速以上。

飞机是在空气中运动的,空气在自然界中始终处于不断流动的状态,这种流动不仅连续,而且有固定的路径,总是从压强高的区域流向压强低的区域。

飞机在飞行中,若处于低速状态下,机头前方的空气可以从机头正面流向侧面,机头前方的空气受到的冲击压力不大,不会对飞机的运动速度产生太大影响。但是在高速运动状态下,接近音速时,机头前方的空气来不及避让飞机,就会在机头的正面被推挤压缩,此时飞机的迎流面对空气的压力增大,飞机要消耗能量推开前方的高压空气才能保持状态。

2马赫数

奥地利学者恩斯特·马赫内在研究这种现象是总结了一个公式,这个公式中的某个参数对于人们研究在气体中的高速运动具有很重要的指导意义,后人便把这个参数称之为马赫数。马赫数的通俗理解,便是速度与音速的比值。

所以,以飞行速度来对飞机分类的话,准确的表述应该是这样的:亚音速飞机是指飞行速度在一马以内的飞机,超音速飞机是指飞行速度在一马到五马之间的飞机,高超音速飞机是指飞行速度在五马以上的飞机。

在生活中,音速并不恒定是米每秒,而是在不同高度、温度与大气密度等状态下具有不同数值,只是一个相对值。因此“一马”的具体速度并不固定,如果要把马赫数作为速度单位来使用的话,则必须同时给出高度和飞行单位。

3突破音障

经科学研究发现,物体在空气中运动,或者物体不动,空气在物体表面流过时,当二者的相对运动速度小于0.3马赫时,空气对物体会产生作用力。一种是作用在物体表面上的空气压力,一种是空气和物体的摩擦力。我们在跑步时,或者骑自行车,驾车出游时,空气会绕过我们身体或者车身,我们会感觉到有风迎面吹来,随着速度的增加,空气的流速会越来越大,我们感受到的风对我们的作用力也会越来越大。

随着运动速度的进一步增加,特别是当物体运动的速度接近音速或者大于音速时,会出现空气阻力急剧增大,空气会来不及流动到物体的侧方或者上方,在物体的前方被压缩,从而导致空气的密度增加,如同一个固体物质作用在运动的物体前方,会产生很大的压力,这时候的空气能量迭聚,处于一种高温高压的状态,如同一堵空气墙,这就是音障。飞机若想继续加快速度,就必须加大动力、加强机身强度才能刺破这堵空气墙,而在穿过空气墙之后,即突破音障后,飞机就进入了超音速飞行状态。

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