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第八十七章 风雨兼程（第1页）

“由于我们研究的项目已经超出了当前我们对大气物理『性』质的了解程度，当飞行速度超过一定程度的时候，我们相信一切都有所改变，而且我们必须对这些改变加以重视，否则无法实现超音速飞行，没有这样的飞行能力，研究喷气式飞机又有何用？所以我们在研究的开始，就非常重视飞行环境、飞行条件等方面的研究。”

大气的状态参数是指其压强、温度和密度，这些参数随着飞行高度的变化而变化，它们作用在飞机上的空气动力大小有影响，也对飞机喷气式发动机所产生推力大小有很大程度的影响。

每一个大气分子都有着自己的位置、速度和能量。

分子之间的联系非常微弱，且没有自己固定外形。

然而当飞行器在这种介质中运动时，其外形尺寸远远大于分子的自由行程，所以研究飞行器与大气之间的相对运动时，可将分子之间的距离看似为零，也就是说把气体看成连续的介质。

相邻大气层之间相互运动时所产生的牵扯作用力，叫做大气的内摩擦力，也叫做大气的粘着力。

这种大气的粘『性』是空气在流动中所表现出来的一种常见物理『性』质，而大气流过物体时所产生的摩擦阻力恰恰与大气粘『性』有关，像飞机这样在空气中快速运动的物体，空气粘『性』作用在飞机外表面的摩擦阻力就不再是一个可以忽略不计的小数字，必须加以重视和考虑。

气体的可压缩『性』是指气体的压强改变时，它的密度和体积改变的『性』质。

一般都认为『液』体是不可压缩的，而气体对这种变化的反应很大，所以认为气体都是可压缩的。

当大气流过飞行器表面的时候，由于飞行器对大气的压缩作用，大气压强会产生变化，密度也随之产生波动。

当气流的速度较小时，压强的变化量不大，密度的变化也很小，所以研究大气低速流动有关问题时，可以不考虑大气的可压缩『性』。

而气流速度快的时候，则应该大加考虑了。

[]大国无疆87

声速是指声波在物体中传播的速度，一个振动的声源在介质中传播时产生的疏密波，即压缩与膨胀相间的波。

人能听到空气中传来的各种声音，也就是因为空气被压缩和膨胀的结果。

飞机在空气中飞行时会把前进中所碰到的空气微团推开，并把这些微团压缩，物体继续向前运动，被推开、压紧的微团将膨胀开来，回到原来的位置。

所以飞机飞行时，围绕它的空气将一直产生振动的疏密波。

声速是考虑空气压缩程度的一个重要因素，声速越大空气就越来被压缩。

另一个因素就是飞行器的速度，运动速度越快，则施加给空气的压力越大，空气被压缩得救越厉害。

将这些因素综合起来，就是一个很特别的数学方程。

马赫数等于飞行器在一定高度的速度除以该处的声速，马赫数越大则表示空气被压缩地越厉害。

当马赫数小于等于0.4的时候，空气压缩『性』影响并不大，即可认为空气是不可压缩的。

而当马赫数大于0.4之后，研究飞行器的动力大小就必须考虑到空气的可压缩『性』影响，尤其是在进入跨音速飞行之后，因为压缩『性』会产生一种称之为激波的独特流动现象，这将对飞行器的空气动力和外形设计带来重大影响。

“低速飞行，飞机与空气之间的相互影响是一个渐进的过程，视空气为不可压缩。

而高速飞行时，飞机突然来到跟前，空气无法让开，只能突然地遭到强烈的压缩，其压力、密度和温度都会陡然升高，相对于飞机的流速则突然降低。

这种从无变化到有变化的分界面，就叫做激波。”

“激波又分为正激波、斜激波、圆锥激波。

然而在超音速飞行时，气流因阻滞而产生激波，因膨胀而产生膨胀波。

激波可以说是超音速气流减速时通常产生的现象，膨胀波是其加速时所必然产生的现象。

激波使波前、波后参数发生突跃式变化，气流穿过，激波时受到突然的压缩，压强和密度温度都升高，速度和马赫数下降。

然而膨胀波波前、波后参数发生的却是连续『性』变化。”

“还有一点，激波虽然厚度很小，但气流流过激波时，在激波内部气体黏『性』引起的内摩擦却很强烈，气流的部分机械能会因为消耗于摩擦而变成热能，继而使自身温度急剧上升，此现象称之为气动力加热。

但膨胀波却没有上述损失，这种损失类似于附面层，因气体黏『性』而让气体动能变为热能，造成了动能的损失，可将这一损失所引起的阻力称之为激波阻力，简称波阻。”

张宇很少过问王助他们的研究进度，他知道王助对喷气式飞机更感兴趣，肯定了解很多科恩达项目组的研究进度，不过难得有机会在中航里逗留，强烈的好奇心还是驱使他过问起了研究进度，不过在此之前王助还悉心的为他讲解了一些理论知识，估计是王助担心张宇一会儿听不懂，所以才说教了一番高速飞行相关知识理论。

“我想，如果不出意外，波阻出现在飞机发展的道路上，必然会成为一个巨大的、难以逾越的障碍。”

“所以我们才给它取了个特别的名字，叫声障。”

王助看了看张宇，在偌大的会议室里此时已经只有俩人，能说的都可以说。

“其实声障问题并不是在研究当前这个项目的时候出现的，我们当初对活塞式飞机进行研究的时候，就发现平飞时速达到了七百多之后，当飞机进入俯冲的时候，定然要接近于声速，这时候飞机必将会产生剧烈的抖振，飞行也变得极不稳定，几乎会让飞行员失去对飞机的『操』控能力，如果飞机做的不好，会有结构遭到大破坏，甚至临空解体的危险。”

“你不是说声障是有飞机在飞行中所产生的激波和波阻造成的吗？对这两个影响因素进行研究、解决，不就突破音障这个大难题了吗？”

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