什么是音速,超音速

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音速(velocity of sound,sonic speed),也叫声速,声速是介质中微弱压强扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异。

空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340米/秒。

一些介质中的声速:

真空0m/s(也就是不能传播)

空气(15℃)340m/s ,即1224公里/小时

空气(25℃)346m/s

软木500m/s

煤油(25℃)1324m/s

蒸馏水(25℃)1497m/s

海水(25℃)1531m/s

铜(棒)3750m/s

水(常温)1500m/s

高度不同,音速也不同。

在海平面,音速约为1224公里/小时。

在航空上,通常用M(即马赫)来表示音速,M=1即为音速的1倍;M=2即为音速的2倍。

当飞机飞行速度接近音速时,周围的流动态会发生变化,出现激波或其它效应,会使机身抖动、失控,甚至空中解体,并且还可产生极大的阻力,使难以突破M=1的速度。

物体接近音速时,会有一股强大的阻力,使物体产生强烈的振荡,速度衰减。这一现象被俗称为音障(Sound Barrier)。

突破音障时,由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播,逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面,在激波面上声学能量高度集中。这些能量传到人们耳朵里时,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声,称为音爆(Sonic Boom)

1947年10月4日,人类首次突破音速。

超音速战斗机突破音障瞬间音速:音速约为每秒钟340米。

马赫:超高速单位,物体运动的速度与音速的比值为马赫或马赫数。

亚音速:速度小于1马赫。

超音速:速度在1至5马赫间。1224-6120公里/小时

高超音速:速度在5马赫以上。≥6120公里/小时

超音速战斗机突破音障瞬间

高超音速飞机采用的是超音速燃烧冲压发动机,它类属于冲压发动机。冲压发动机的原理由法国人雷恩洛兰于1913年提出。冲压发动机由进气道、燃烧室、推进喷管三部分组成,它比涡轮喷气发动机简单得多。冲压是利用迎面气流进入发动机后减速、提高静压的过程。该过程不需要高速旋转的、复杂的压气机。高速气流经扩张减速,气压和温度升高后,进入燃烧室与燃油混合燃烧,温度为2000—2200℃,甚至更高,经膨胀加速,由喷口高速排出,产生推力。

冲压喷气发动机目前分为亚音速、超音速、超音速燃烧(或高超音速)三类。亚音速冲压发动机以航空煤油为燃料,采用扩散形进气道和收敛形喷管,飞行时增压比不超过

1.89。速度在小于0.5马赫时一般无法工作。超音速冲压发动机采用超音速进气道,燃烧室入口为亚音速气流,采用收敛形或收敛扩散形喷管。用航空煤油或烃类作为燃料。推进速度为2至5马赫,可用于超音速靶机和地对空导弹。超音速燃烧(高超音速)发动机是一种使用碳氢燃料或液氢燃料新颖的发动机,空气在发动机内的流速始终保持为超音速,飞行速度高达5至16马赫。

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