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所谓音障发生的原理(音障的原理及解决方法)

所谓音障发生的原理(音障的原理及解决方法)

更新时间:2024-05-03 15:09:32

所谓音障发生的原理

产生音障的基本原因就是空气的压缩性。

在空气动力学基本理论中,一般认为马赫数小于0.3时,空气可以认定为不可压缩的,这中条件下的飞机都是可以按照完全低速飞行器来进行设计,而且没有必要考虑到空气粘性的作用。

而当马赫数大于0.3时,空气的压缩性就开始变得明显起来,这时的空气物理特性就是表现为可压缩的,并且随着速度的增加,空气压缩性表现的会更加明显;当马赫数接近0.9马赫时,由于机翼翼型对空气形成了压缩效应,在机翼上下表面某些局部位置上,空气分子受到进一步压缩,可能已经突破了音速,从而导致空气分子受到极强的压缩外力,整体上就会形成一道“音障墙”,飞机阻力会大增。并且由于压力过大,在这一区域空气中的水分子会被压缩成液体小颗粒,从而让地面上的人看到。

这就是为什么一些亚音速飞机,比如B2轰炸机,在急速飞行过程中也可能出现音障现象的原因。

音障产生之后,一方面会带来气动阻力的大增,另一方面也会导致空气紊流现象,严重影响飞机本身升力、舵面操作性,为了避免这一现象,往往需要采用带加力燃烧室的涡喷发动机或者涡扇发动机,加大推力输出,以越过这一阶段,之后在超音速飞行过程中,音障现象就消失了。

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