为什么飞机在突破音障的瞬间周围有一团白雾
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,因此一旦物体穿越音障后,周围压力将会陡降。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(Dew
Point),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。但由于这个低压带会随着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、向四周均匀扩散的圆锥状云团。
飞机突破音障时产生的白色烟雾是什么
这是因为飞机在快要突破音障时,某些地方(如翼尖)的气流速度已经非常接近音速,前方空气被急剧压缩。高压使得空气中的水蒸气凝结成为小水珠,并很快被冻成小冰粒,在地面上看就是一条白色的云带。
为什么只有部分飞机会产生这种现象呢?很简单,亚音速飞行的飞机,前方空气压力不大,不会使水气凝结;而超音速飞行的飞机已然突破了音障,所以也不会使水气凝结。只有飞机在以接近音速而又没有突破音速的速度飞行时,才会有这种现象。
一个常见的误解是,这是喷气式飞机发动机废气中的水蒸气凝结而成的。实际上,飞机排出的废气中大部分是空气(从进气口吸进去的),水气含量不高,而且很快就被吹散了,不是造成云带的主要原因。
战机突破音障时,飞机周围为什么会出现一圈白雾一样的东西
飞机周围的白雾叫做“音爆云”,它之所以被称为“音爆云”,说明它是一种飞行器飞行时与音速相关的自然现象。
当飞行器的速度达到音速上下(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。
这一跨音速飞行常常伴随的效应,在科学研究上也称为普朗特-格劳厄脱凝结云,表现为以飞机为中心轴、从机翼前段开始向四周均匀扩散的圆锥状云团。
这是由于气流流速突破音速时比空气传导速度更快,无法有效向下拉气流,导致密度减小,气压降低,水气凝结。
当物体的速度接近音速时,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--激波面。激波面将增加空气对飞行器的阻力,俗称为音障。
飞行器进入超音速飞行形成的激波面,是声学能量的高度集中面,所以又称音锥。音锥在听觉上是一声短暂而极其强烈(可能超越人耳的听觉)的爆炸声,故称为音爆或声爆(SonicBoom)。
“音爆云”,只能在特定的天气条件下才会出现,而且这些由水汽组成的晕轮只能持续几秒钟,但它并不总是伴随着音爆现象的产生,同时也不是音障被突破时所产生的冲击波。