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超音速飞机如何实现“音爆”

谈及“音爆”,或许大家并不了解。美国电影《壮志凌云》中阿汤哥开着F-14“雄猫”战机,低空飞行时,致使长官手里的咖啡溅了一身,想必这个场景大家非常熟悉,其实这就是超音速飞机实现“音爆”的效果。$$“音爆”是物体在空气中运动的速度突破音速时产生冲击波所引起的巨大声响,听众纷纷形容好似“万里晴空一声霹雳”,可见声音极其响亮、威力巨大。当物体运行速度无限接近音速时,会产生一股强大的阻力,使物体产生震荡,速度下降,这一现象通常被称为“音障”。飞机突破“音障”时,会形成激波面,进而高度集聚声学能量,这种能量传至人耳时,就产生了短暂又强烈的爆炸声,“音爆”由此得来。$$最擅长利用“音爆”效应作为作战力量运用的当属以色列空军。据巴勒斯坦民...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 解放军报2016-05-28
《军事文摘》2016年22期
军事文摘

超音速飞机如何实现音爆

一名摄影师花了5年时间才成功拍摄出F-18“超级大黄蜂”战机突破音速时,被一团水汽凝结成的“云雾”所包围的照片。这种“云雾”只有当飞机突破音速时才会瞬间存在。“音爆”是怎么回事?谈及“音爆”,或许大家并不了解。美国电影《壮志凌云》中阿汤哥开着F-14“雄猫”战机低空飞行时,致使长官手里的咖啡溅了一身—这个场景就是超音速飞机实现音爆的效果。音爆是物体在空气中运动的速度突破音速时,产生冲击波所引起的巨大声响。听到的人把音爆形容为“万里晴空一声霹雳”,可见声音响亮、威力巨大。音爆是怎么产生的呢?当物体运行速度无限接近音速时,会产生一股强大的阻力,使物体产生震荡,这一现象通常被称为“音障”。飞机突破“音障”时会形成激波面,进而高度集聚声学能量,这种能量传至人耳时,就产生了短暂又强烈的爆炸声,音爆由此得来。音爆能够“不战而屈人之兵”最擅长利用音爆效应作为作战力量运用的当属以色列空军。据巴勒斯...  (本文共2页) 阅读全文>>

《航空学报》2018年01期
航空学报

典型标模音爆的数值预测与分析

网络出版地址:http://hkxb.buaa.edu.cn/CN/html/20180114.html音爆的抑制问题是新一代环保型超声速客机研发过程中亟需解决的关键技术瓶颈之一[1]。精确地评估超声速客机飞行时地面上感受到的音爆噪声水平是通过低音爆设计降低音爆的先决条件。因此,音爆的预测问题一直是全球航空航天研究机构关注的热点之一。2008年,NASA发布了用于音爆近场预测技术验证与确认的多组标准算例,并组织了研讨会论证超声速客机近场音爆预测技术的发展状况与未来趋势[2]。在此基础上,美国航空航天学会(AIAA)又分别于2014年和2017年组织了第一、二届国际音爆预测研讨会(The 1st and 2nd Sonic Boom Prediction Work-shop,SBPW-1[3]、SBPW-2[4-5]),并发布了更加系统的测试算例,包括中国在内的多国学者参会交流了其在近场和远场音爆预测方面的最新进展。目前国际上主流...  (本文共13页) 阅读全文>>

《中国测试》2018年01期
中国测试

航空机载发动机气相音爆测试方法

0引言航空发动机试验在飞行试验领域占有极其重要的地位,为满足第四代战斗机和舰载机其作战特性的需求,对发动机特别是以四代机和舰载机为代表的跨代战机发动机在飞行试验中产生的音爆的分析显得尤为重要[1-2]。对机载发动机音爆特性的分析研究以及其产生的机理和条件已经比较明确了,但对其音爆波胞格结构和传播特性的了解一直不太明晰[3-4]。以往对传播特性测量和分析大多为间接手段,比如广泛应用的基于推力模型的压力测量法,通过压力这一维度去分析其传播路径与特性,这种方法的精度和直观性都无法满足跨代发动机的飞行试验需求[5-7]。随着计算机的飞速发展,数值模拟算法作为研究传播特性的手段之一发展非常迅速,本文采用Runge-Kutta测试算法,计算分析并模拟了某型航空发动机在不同马赫数下产生的二维音爆激波、三维音爆激波,从而定量地分析出传播过程及特征,为该型发动机定型试飞提供了直观、准确的结果依据。1控制方程组与数值方法1.1控制方程组在实验研究计...  (本文共4页) 阅读全文>>

《大科技(科学之谜)》2015年04期
大科技(科学之谜)

破解音爆魔咒

2000年7月25日,一架协和号飞机在起飞时发生故障,爆炸后坠毁于机场附近的旅馆,机上100多人全部遇难。这场空难使得协和号从此一蹶不振。三年后,这款史上唯一进行商务运营的超音速客机黯然退役了。协和号惨淡收场的原因很多,比如作为商务客机,其日常维修费用高昂、耗油率高,成本居高不下,而这里面还有一个非常重要的技术原因,那就是协和号一直无法减小音爆,这使得它只能在海面或者无人居住地区的上空才能以超音速的速度飞行,航线受限,无法进行规模化运营。音爆问题是所有超音速客机都面临的难题,如果这个问题不解决,那么超音速客机将很难在民用航空领域占有一席之地。惹人厌的音爆音爆现象早就为人们所熟知,但在研制超音速客机之初,人们错误地以为,只要飞得足够高,音爆的影响应该不成问题。但在试飞3马赫(1马赫=1倍音速)的B-70轰炸机时,这个天真的想法被粉碎了,因为2万米(普通民航一般不会超过1.2万米)高空飞行的B-70仍然能够产生强烈的音爆。1964年...  (本文共3页) 阅读全文>>

《黑龙江科技信息》2014年23期
黑龙江科技信息

壮观而秀美的“音爆云”:歼10似披白纱裙

[导读]当飞行器的速度达到音速左右(1193公里/小时)时,就会压缩周围的空气,从而使空气中的水汽凝结成云。但它并不总是伴随着音爆现象的产生,同时也未必是音障被突破时所产生的冲击波。当飞行器的速度达到音速左右(1193公里/小时)时,就会压缩周围的空气,从而使空气中的水汽凝结成云。但它并不总是伴随着音爆现象的产生,同时也未必是音障被突破时所产生的冲击波。音障是历史上(主要是第二次世界大战期间)对飞行器尝试跨越声速飞行遇到困难的称呼。这一说法在1950年代以后随着跨声速飞行的广泛实现已渐不多见。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。此时,由于机身对空气的压缩无法迅速传播,将逐渐在飞机的迎风面及其附近区域积累,最终形成空气中压强、温度、速度、密度等物理性质的一个突变面--激波(或称震波,Shock Wave)面。激波的形成是超音速飞行的典型特征。激波面将增加空气对飞行器的阻力,这种因为音速造成提升速度的...  (本文共2页) 阅读全文>>

《世界文化》2005年11期
世界文化

音爆瞬间

这是一架美国超音速飞机在突破音障时,机身周围的空气因音爆产生的环状烟雾。并不是每次过音障时都会产生这样的可见烟雾,而是...  (本文共1页) 阅读全文>>