音障浅谈PPT推荐.ppt

1、音障浅谈l l音音音音障障障障原原原原理理理理l l突突突突破破破破音音音音障障障障l l“美美美美丽丽丽丽”的的的的音音音音障障障障音障原理音障原理l l音障是一种物理现象，当物体（通常是航空器）的速度接音障是一种物理现象，当物体（通常是航空器）的速度接音障是一种物理现象，当物体（通常是航空器）的速度接音障是一种物理现象，当物体（通常是航空器）的速度接近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波。#声波叠合累积近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波。#声波叠合累积近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波。#声波叠合累积近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波。#声波叠合累积的结果，会造成震波的结果，会造成震波

2、的结果，会造成震波的结果，会造成震波（ShockWave）（ShockWave）的产生，进而对飞行的产生，进而对飞行的产生，进而对飞行的产生，进而对飞行器的加速产生障碍，而这种因为音速造成提升速度的障碍器的加速产生障碍，而这种因为音速造成提升速度的障碍器的加速产生障碍，而这种因为音速造成提升速度的障碍器的加速产生障碍，而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。#称为音障。#称为音障。#称为音障。#突破音障进入超音速后，从航空器最前端起会产生一股圆突破音障进入超音速后，从航空器最前端起会产生一股圆突破音障进入超音速后，从航空器最前端起会产生一股圆突破音障进入超音速后，从航空器最前端起会产生一股圆

3、锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆炸一般，故称锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆炸一般，故称锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆炸一般，故称锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆炸一般，故称为音爆或声爆为音爆或声爆为音爆或声爆为音爆或声爆（SonicBoom）（SonicBoom）。#强烈的音爆不仅会对地面。#强烈的音爆不仅会对地面。#强烈的音爆不仅会对地面。#强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害，对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也建筑物产生损害，对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也建筑物产生损害，对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也建筑物产生损害，对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也会产

4、生破坏。#会产生破坏。#会产生破坏。#会产生破坏。#音障原理音障原理l l除此之外，由于在物体的速度快要接近音速时，除此之外，由于在物体的速度快要接近音速时，除此之外，由于在物体的速度快要接近音速时，除此之外，由于在物体的速度快要接近音速时，周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态，周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态，周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态，周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态，因此一旦物体穿越音障后，周围压力将会陡降。#因此一旦物体穿越音障后，周围压力将会陡降。#因此一旦物体穿越音障后，周围压力将会陡降。#因此一旦物体穿越音障后，周围压力将会陡降。#在比较

5、潮湿的天气，有时陡降的压力所造成的瞬在比较潮湿的天气，有时陡降的压力所造成的瞬在比较潮湿的天气，有时陡降的压力所造成的瞬在比较潮湿的天气，有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点（间低温可能会让气温低于它的露点（间低温可能会让气温低于它的露点（间低温可能会让气温低于它的露点（DewDewPointPoint）温度，使得水汽凝结变成微小的水珠，肉）温度，使得水汽凝结变成微小的水珠，肉）温度，使得水汽凝结变成微小的水珠，肉）温度，使得水汽凝结变成微小的水珠，肉眼看来就像是云雾般的状态。#但由于这个低压带眼看来就像是云雾般的状态。#但由于这个低压带眼看来就像是云雾般的状态。#但由于这个

6、低压带眼看来就像是云雾般的状态。#但由于这个低压带会随著空气离机身的距离增加而恢复到常压，因会随著空气离机身的距离增加而恢复到常压，因会随著空气离机身的距离增加而恢复到常压，因会随著空气离机身的距离增加而恢复到常压，因此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。#周均匀扩散的圆锥状云团。#周均匀扩散的圆锥状云团。#周均匀扩散的圆锥状云团。#突破音障突破音障l l第二次世界大战后期，战斗机的最大速度，已超过每小时第二次世界大战后期，战斗机的最大速度，

7、已超过每小时第二次世界大战后期，战斗机的最大速度，已超过每小时第二次世界大战后期，战斗机的最大速度，已超过每小时700700公公公公里要进一步提高速度，就碰到里要进一步提高速度，就碰到里要进一步提高速度，就碰到里要进一步提高速度，就碰到“音障音障音障音障”问题声音在空气中传播的速问题声音在空气中传播的速问题声音在空气中传播的速问题声音在空气中传播的速度，受空气温度的影响，数值是有变化的飞行高度不同，大气温度度，受空气温度的影响，数值是有变化的飞行高度不同，大气温度度，受空气温度的影响，数值是有变化的飞行高度不同，大气温度度，受空气温度的影响，数值是有变化的飞行高度不同，大气温度会随着高度而变化

8、，因此当地音速也不同在国际标准大气情况下，会随着高度而变化，因此当地音速也不同在国际标准大气情况下，会随着高度而变化，因此当地音速也不同在国际标准大气情况下，会随着高度而变化，因此当地音速也不同在国际标准大气情况下，海平面音速为每小时海平面音速为每小时海平面音速为每小时海平面音速为每小时1227.61227.6公里，在公里，在公里，在公里，在l1000l1000米的高空，是每小时米的高空，是每小时米的高空，是每小时米的高空，是每小时1065.61065.6公里为了更好地表达飞行速度接近或超过当地音速的程度，公里为了更好地表达飞行速度接近或超过当地音速的程度，公里为了更好地表达飞行速度接近或超过

9、当地音速的程度，公里为了更好地表达飞行速度接近或超过当地音速的程度，科学家采用了一个反映飞行速度的重要参数：#马赫（奥地利物理学家科学家采用了一个反映飞行速度的重要参数：#马赫（奥地利物理学家科学家采用了一个反映飞行速度的重要参数：#马赫（奥地利物理学家科学家采用了一个反映飞行速度的重要参数：#马赫（奥地利物理学家伊伊伊伊 马赫）数它是飞行速度与当地音速的比值，简称马赫）数它是飞行速度与当地音速的比值，简称马赫）数它是飞行速度与当地音速的比值，简称马赫）数它是飞行速度与当地音速的比值，简称MM数数数数l l若要进一步提高飞行速度，必须增加发动机推力但是活塞式发动若要进一步提高飞行速度，必须增加

10、发动机推力但是活塞式发动若要进一步提高飞行速度，必须增加发动机推力但是活塞式发动若要进一步提高飞行速度，必须增加发动机推力但是活塞式发动机已经无能为力航空科学家们认识到，要向音速冲击，必须使用全机已经无能为力航空科学家们认识到，要向音速冲击，必须使用全机已经无能为力航空科学家们认识到，要向音速冲击，必须使用全机已经无能为力航空科学家们认识到，要向音速冲击，必须使用全新的航空发动机，也就是喷气式发动机新的航空发动机，也就是喷气式发动机新的航空发动机，也就是喷气式发动机新的航空发动机，也就是喷气式发动机 l l二战末期，德国研制成功二战末期，德国研制成功二战末期，德国研制成功二战末期，德国研制成功

11、Me-163Me-163和和和和 Me-262Me-262新型战斗机，投入了新型战斗机，投入了新型战斗机，投入了新型战斗机，投入了苏德前线作战这两种都是当时一般人从未见过的喷气式战斗机，具苏德前线作战这两种都是当时一般人从未见过的喷气式战斗机，具苏德前线作战这两种都是当时一般人从未见过的喷气式战斗机，具苏德前线作战这两种都是当时一般人从未见过的喷气式战斗机，具有后掠形机翼前者装有有后掠形机翼前者装有有后掠形机翼前者装有有后掠形机翼前者装有1 1台液体燃料火箭发动机，速度为台液体燃料火箭发动机，速度为台液体燃料火箭发动机，速度为台液体燃料火箭发动机，速度为933933公里公里公里公里/小时；#后

12、者装小时；#后者装小时；#后者装小时；#后者装2 2台涡轮喷气发动机，最大速度台涡轮喷气发动机，最大速度台涡轮喷气发动机，最大速度台涡轮喷气发动机，最大速度870870公里公里公里公里/小时，是世界小时，是世界小时，是世界小时，是世界上第一种实战喷气式战斗机它们的速度虽然显著超过对手的活塞式上第一种实战喷气式战斗机它们的速度虽然显著超过对手的活塞式上第一种实战喷气式战斗机它们的速度虽然显著超过对手的活塞式上第一种实战喷气式战斗机它们的速度虽然显著超过对手的活塞式战斗机，但是由于数量稀少，又不够灵活，它们的参战，对挽救法西战斗机，但是由于数量稀少，又不够灵活，它们的参战，对挽救法西战斗机，但是由

13、于数量稀少，又不够灵活，它们的参战，对挽救法西战斗机，但是由于数量稀少，又不够灵活，它们的参战，对挽救法西斯德国失败的命运，实际上没有起什么作用斯德国失败的命运，实际上没有起什么作用斯德国失败的命运，实际上没有起什么作用斯德国失败的命运，实际上没有起什么作用 突破音障突破音障l l德国喷气式飞机的出现，促使前反法西斯各国加快了德国喷气式飞机的出现，促使前反法西斯各国加快了德国喷气式飞机的出现，促使前反法西斯各国加快了德国喷气式飞机的出现，促使前反法西斯各国加快了研制本国喷气式战斗机的步伐英国的研制本国喷气式战斗机的步伐英国的研制本国喷气式战斗机的步伐英国的研制本国喷气式战斗机的步伐英国的 流星

14、流星流星流星 式战斗机很式战斗机很式战斗机很式战斗机很快也飞上蓝天，苏联的著名飞机设计局，例如米高扬、拉快也飞上蓝天，苏联的著名飞机设计局，例如米高扬、拉快也飞上蓝天，苏联的著名飞机设计局，例如米高扬、拉快也飞上蓝天，苏联的著名飞机设计局，例如米高扬、拉沃奇金、苏霍伊和雅科夫列夫等飞机设计局，都相继着手沃奇金、苏霍伊和雅科夫列夫等飞机设计局，都相继着手沃奇金、苏霍伊和雅科夫列夫等飞机设计局，都相继着手沃奇金、苏霍伊和雅科夫列夫等飞机设计局，都相继着手研制能与德国新式战斗机相匹敌的飞机研制能与德国新式战斗机相匹敌的飞机研制能与德国新式战斗机相匹敌的飞机研制能与德国新式战斗机相匹敌的飞机米高扬设计

15、局研制出了伊米高扬设计局研制出了伊米高扬设计局研制出了伊米高扬设计局研制出了伊-250-250试验型高速战斗机，它试验型高速战斗机，它试验型高速战斗机，它试验型高速战斗机，它采用复合动力装置，由一台活塞式发动机和一台冲压喷气采用复合动力装置，由一台活塞式发动机和一台冲压喷气采用复合动力装置，由一台活塞式发动机和一台冲压喷气采用复合动力装置，由一台活塞式发动机和一台冲压喷气发动机组成在高度发动机组成在高度发动机组成在高度发动机组成在高度70007000米时，这种发动机产生的总功率米时，这种发动机产生的总功率米时，这种发动机产生的总功率米时，这种发动机产生的总功率为为为为28002800马力，可使

16、飞行速度达到马力，可使飞行速度达到马力，可使飞行速度达到马力，可使飞行速度达到825825公里公里公里公里/小时小时小时小时19451945年年年年3 3月月月月3 3日，试飞员杰耶夫驾驶伊日，试飞员杰耶夫驾驶伊日，试飞员杰耶夫驾驶伊日，试飞员杰耶夫驾驶伊-250-250完成了首飞伊完成了首飞伊完成了首飞伊完成了首飞伊250250在苏在苏在苏在苏联战斗机中，是飞行速度率先达到联战斗机中，是飞行速度率先达到联战斗机中，是飞行速度率先达到联战斗机中，是飞行速度率先达到825825公里公里公里公里/小时的第一种小时的第一种小时的第一种小时的第一种飞机它进行了小批量生产飞机它进行了小批量生产飞机它进行了小批量生产飞机它进行了小批量生产突破音障突破音障l l涡轮喷气发动机的研制成功，冲破了活塞式发动机和涡轮喷气发动机的研制成功，冲破了活塞式发动机和涡轮喷气发动机的研制成功，冲破了活塞式发动机和涡轮喷气发动机的研制成功，冲破了活塞式发动机和螺旋浆给飞机速度带来的限制不过，尽管有了新型的动螺旋浆给飞机速度带来的限制不过，尽管有了新型的动螺旋浆给飞机速度带来的限制不过，尽管有了新型的动螺旋浆给飞机速度带来的限制不过，尽管有了新型的动力装置，在向音速迈进的道路上，也是障碍重