音障是什么 音障之谜

音障是飞行领域中一个引人关注的现象。当飞行速度接近音速时，局部气流速度可能达到音速，产生局部激波，使得气动阻力剧增。要进一步提升速度，需要发动机具备更大的推力。

更严重的是，激波可能导致流经机翼和机身表面的气流变得紊乱，使飞机剧烈抖动，操纵困难，甚至出现机翼下沉、机头下栽的现象。如果飞机正在爬升，机身可能会自动上仰，这些症状都可能导致飞机坠毁。音障问题的出现，与声波的传递速度有限有关。当物体以接近或达到音速的速度前进时，声波会在物体前面堆积，形成不稳定的声波屏障，即音障。

当物体突破音障，以超音速前进时，会在其前方产生稳定的压力波，即弓形震波。在物体通过时，观察者听不到声音，但物体产生的波（马赫波）朝向地面传来，会形成可听见的效应，即音爆。

在飞行中，当飞机的速度比音速低时，飞机周围的空气能够顺畅地流过机身，传递声音。但当飞机速度超过音速时，前方的空气来不及躲避，被紧密地压缩在一起，形成激波。激波后的空气因被压缩，压强突然升高，阻碍了飞机的进一步加速，并可能导致机翼和尾翼的剧烈振颤甚至爆炸。

除了声波的影响外，音障还来自空气的阻力。当飞行物体接近声速飞行时，前方的空气无法像平常一样通过机身扩散开，导致气体堆积在飞行体周围，产生极大的压力。这种压力会引发一种看不见的空气旋涡，即“死亡漩涡”，也称作音障。如果机身没有进行特殊加固处理，可能会被瞬间摧毁。

声障的概念最早出现在20世纪40年代初期。随着战斗机的设计逐渐成熟，飞机的速度不断提高，人们在超越声速时发现了飞机自发栽头和尾翼强烈抖振的现象，使飞机面临破碎的危险。随着飞机外形设计的改进和更强大的喷气发动机的研制成功，声障逐渐成为一个历史名词。

当物体与流体发生相对运动时，会对流体产生扰动。以飞机与大气为例，飞机引起大气的扰动后，这个扰动会以波的形式向空间传播。如果飞机匀速飞行且速度未超音速，第一次引起的扰动波会与之后引起的扰动波叠加，并始终位于飞机前部不远处。这种不断叠加的波就是激波。而当飞机加速并突破音障时，其表现更为明显。音障不仅仅是声波的问题，更是一个涉及空气阻力和飞行物理的复杂领域。

对于追求高速飞行的航空界来说，音障的突破是一项重大的技术突破。随着科技的发展和人力的投入，我们有理由相信未来会有更多的技术突破和创新来克服这一难题。