科普 飞机突破音障的绚丽瞬间[组图]

zxlei3336

飞行器在速度达到音速左右时，会有一股强大的阻力，使飞行器产生强烈的振荡，速度衰减。这一现象被俗称为音障,想当年人类为了突破这个音障不知牺牲了多少王牌飞行员和先进飞机。当飞行器突破这一障碍后，整个世界都安静了，一切声音全被抛在了身后！那个白的东西，就是在突破音障的一瞬间，由于空气气流的不均衡搅动产生的，一般情况下是看不到的，要特定的环境才看得到，所以才显珍贵。

晓菁

“那个白的东西，就是在突破音障的一瞬间，由于空气气流的不均衡搅动产生的，一般情况下是看不到的，要特定的环境才看得到，所以才显珍贵。”

这可不是在突破音障的一瞬间产生的，而是飞机以超音速飞行时产生的稳定的激波面，激波面的前后有个压力（和温度）突变。这个激波面随飞机一起运动。由于空气状态的突变，正好可以使得空气中的水蒸气凝结为微水滴，但这只是发生在瞬间，激波面一过，空气又恢复原先的平衡状态，水滴汽化，白雾消失。

当飞机作超音速飞行时，实际产生两个激波面，另一个在飞机后部。所以，在地面上，人们可以听到间隔很近的两声响声。当飞机超低空超音速飞行时，这两个激波面可以震碎玻璃窗。

晓菁

留一个问题。

试问，当时飞机飞行的马赫数为多少？并说明理由。快去看书找答案，第一个答对的资助30财富的购书钱。

aπολλωv

普朗特-格劳厄特凝结云
并非只出现在超音速、音速区

晓菁

亚声速飞机，比如米格17，在接近声速飞行时，机翼表面的局部气流也可能达到声速，形成局部激波。

我自个儿

飞行器如果要突破音速，需要大于340M/S的速度，也就是1马赫。 1马赫即1倍音速，合1224千米／时。

晓菁

呵呵，我问的是照片上的飞机的马赫数是多少，比如，最后一张照片，比较清楚。

此外，楼上的说法不对，声速和空气温度有关，随着高度增加，温度下降，声速也减小。

aπολλωv

引用第6楼晓菁于2007-09-14 00:55发表的 :
呵呵，我问的是照片上的飞机的马赫数是多少，比如，最后一张照片，比较清楚。

愿闻其详

晓菁

画出扰动传播的速度图就可以知道了。参见《高速空气动力学》（[捷]戈歇克，国防工业出版社1958年9月第1版，486页，SS=10253914）的第四章。

aπολλωv

就是说根据云锥的形状大致可知当时的飞行器速度??
（书没看过）

sun041620

问过“中国国防科技论坛”的网友，有网友“天空之城”作如下的解答。

“这个云团的形状称为“马赫锥”，用简单的三角函数即可测量出飞行马赫数。假设圆锥角的一半为A度，则马赫数等于角A的正弦值的倒数。从图上看，圆锥角大约100度，因此马赫数为1/SIN(50度)=1.3。显然，圆锥越尖，则速度越快。”

详见http://bbs.81tech.com/read.php?tid-68077.html


没有看过《高速空气动力学》，谢谢晓菁的介绍。

去看一下。




刚刚托人找到晓菁介绍看的章节了。或许论坛了里面也有这方面的爱好者，所以上传到网上，方便大家查阅！

高速空气动力学(第四章).rar
1.97MB
完成
7天
提取码：54cf47f9

http://exs.mail.foxmail.com/cgi- ... 81077a946c84d708d67

yujian623

照得太神奇了

醉乡常客

引用第10楼sun041620于2007-09-15 17:01发表的 :
问过“中国国防科技论坛”的网友，有网友“天空之城”作如下的解答。

“这个云团的形状称为“马赫锥”，用简单的三角函数即可测量出飞行马赫数。假设圆锥角的一半为A度，则马赫数等于角A的正弦值的倒数。从图上看，圆锥角大约100度，因此马赫数为1/SIN(50度)=1.3。显然，圆锥越尖，则速度越快。”

详见http://bbs.81tech.com/read.php?tid-68077.html
.......

有没有全本啊。

sun041620

引用第12楼醉乡常客于2007-09-16 01:45发表的 :


有没有全本啊。

醉兄有兴趣?

aπολλωv

P-G凝结云和马赫锥没有直接联系

aπολλωv

马赫锥 Mach cone [url=http://www.wiki.cn/wiki/Imagexmabat1.jpg][/url] 　　当一个微弱的点扰源(如尖头弹丸的顶尖)以超声速在大气中运动或位于超声速匀直流中时，存在一个以点扰源为顶点、把空间分为扰动区和未扰动区的锥面，称为马赫锥，锥的半顶角称为马赫角。它是奥地利物理学家E.马赫于1887年在分析弹丸扰动的传播图形时首先提出的，因而得名。微弱扰动使气体的速度、压强、密度和温度等发生微小的变化，并以声速相对于气体而传播。马赫锥的形成可用点扰源的运动来说明 （图1）。若点扰源以超声速v在空气中作等速直线运动，则一秒钟后,扰源由A点（经B、C点）到达D点,走过的距离等于v。这时，在A点产生的扰动扩展到以A点为中心、速度c为半径的球面上。由于v>c,故D点在以A为中心的圆外。扰源于B、C等点产生的扰动，也分别扩展到相应的球面上。马赫锥就是以直线DE为母线的锥面，这个锥面就是那些球面的包络面。锥面的半顶角为马赫角(μ＝arc sin)。随着扰源向前运动，马赫锥也作为一个波面往前传播，故有时也称马赫波。若取随扰源运动的相对坐标系，则成为定常超声速流中的马赫锥。对于二维平面流动，马赫锥退化为两条直线，称为马赫线。若扰源以亚声速运动，则产生的扰动可传到扰源之前（图2），因而不形成马赫锥。 [url=http://www.wiki.cn/wiki/Imagexmabat2.jpg][/url] 取自"http://www.wiki.cn/wiki/%E9%A9%AC%E8%B5%AB%E9%94%A5"

醉乡常客

引用第13楼sun041620于2007-09-16 17:28发表的 :
醉兄有兴趣?

呵呵，准备扫个盲。

sun041620

首先谢谢晓菁的资助！

朋友的机子被封了IP刚下完!
大家久等了。

高速空气动力学

清晰版

02: 17
04: 4
11: 482

正文缺页：（无）
封面：无

没有Pizza pro 、supper和 Coffee （人穷，见笑了）只有 Pizza Lite，不过处理了以后有几页是坏的。
所以干脆不处理了，对于混过论坛的人来说，读这种格式的文件应该不是问题吧！

高速空气动力学.rar
19.0 MB (19,992,029 字节)
完成
7天
8607638f
下载地址：http://exs.mail.foxmail.com/cgi- ... 5f619c0c5e8ae449a5d


一切OK




不好意思刚刚忘记去掉加密的QDG文件了！

已经上传无QDG的了。

醉乡常客

下载完毕！

请教一下：每个pdg后面跟一个同名的qdg文件是啥意思啊？

sun041620

删除掉就可以，我刚刚忘记删除了！