飞机是如何超音速的

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1、飞机是如何超音速的　　很多记录都是在军事研究中被突破的，飞机的速度也一样。第二次世界大战期间，德军战斗机一看见美军的“野马”战斗机就扭头溜走。美军决心让他们永远溜不走，想要追上他们，就必须要突破当时飞机制造的一个无人逾越的难题――“音障”。　　“音障”是对飞行器尝试跨越音速飞行遇到困难的称呼。想要让飞机突破音障，超越音速并非易事，而且十分危险。测试空中速度时往往会以马赫为单位，1马赫等于1倍音速。当飞机试图接近1马赫时会出现奇怪的状况：飞行器追上了自己发出的声波，而高速的机身对空气的压缩没有办法更快地传播出去，就会导致压缩的空气在飞机的迎风面和附近积累，最

2、终形成一个空气的突变面，在这个突变面上，压强、温度、速度、密度都发生了巨大的改变，我们又称为激波或者震波。激波的形成是超音速飞行的典型特征，它将增加空气对飞行器的阻力，这也是“音障”一词的由来：音速对飞机提升速度造成的障碍。　　早期的飞机设计师并没有考虑到这个问题，他们给飞机上了大量的燃料，试图强行超越音速。这些普通的、没有特别防御装置的飞机加速到接近1马赫时，前方的压力累积，导致飞机像撞上了一道坚硬的墙，这种高速的撞击很可能导致飞机解体陨落。　　1947年6月，加利福尼亚州的空军基地签收了一架非常特别的试验机，贝尔X-S1。字母“X”代表未知的试验，字母

3、“S”4代表超音速。这架飞机的研究资金高达600万美元，对外高度保密。橘色机身呈子弹形状，有四枚绰号为“黑色贝特西”的火箭推动。　　贝尔X-S1的机翼具有锋利的前缘，以便于在接近音速时突破音障，这种机翼有一个绰号，称为“吉列机翼”，意指它能锋利地划开空气墙。贝尔X-S1很快就被改名为X-1，因为试验的高级官员不想让外界得知挑战超音速的事实。他们开始寻找志愿者试飞X-1，最终选定了23岁的查尔斯?叶格尔。　　叶格尔和作为候补的胡佛只有上尉军衔，谁都不看好他们。但是，军衔并不能代表一切，年轻的叶格尔和胡佛对飞机表现出了惊人的控制力，他们都是二战的一线飞行员，对

4、飞机的构造了如指掌。两个年轻人阅读完列出试验危险的知情同意书，义无反顾地签上了自己的名字。　　X-1不具备起飞能力，而是由一架改装过的轰炸机吊着它飞到空中。到达预定高度后，叶格尔必须在凛凛寒风的高空中爬下轰炸机，滑进X-1的驾驶座舱。　　X-1脱离轰炸机之后，将点火，利用火箭进行推动。火箭发动机使用的燃料是酒精和液氮，这是一种极其易爆的燃料，以至于在X-1携带燃料试飞时，整个基地都要关闭。万一发生爆炸，叶格尔将与大威力的爆炸来个零距离接触。他不可能跳伞逃生，因为就算他成功从驾驶舱的舱门跳出，也会瞬间被剃刀般锋利的机翼截成两段。4　　叶格尔一次又一次地试飞。

5、开始的时候他只点燃了两枚火箭，飞机的速度已经达到了0.7马赫。第六次试飞时速度达到了0.86马赫，飞机在高压的空气之中颠簸着穿行，震颤得就像一辆老爷车行驶在一条铺满了鹅卵石的小道上，操作装置变得迟钝。第七次试飞的结果更加不妙，到了0.94马赫时，手控制器彻底失效。设计师只好安装了一个独立于手控制器的发动机，能够使飞机横尾翼改变构造，从而提升或者下降机头。这一招见效了，飞机速度顺利地达到了0.988马赫。　　但新的问题出现了：风挡玻璃上结了霜。叶格尔看不见导航仪表上指导返航的信号，无法判断如何着陆。最后，是胡佛开着一架护航飞机，在旁边指挥，他才成功落地。后来

6、，这两个小伙子用洗发水擦拭风挡，解决了这个问题。　　1947年10月，叶格尔点燃了四只火箭。他看见速度计的指针已经跳出量程，刹那间，他眼前一黑，耳听见一声巨响。观察人员甚至以为叶格尔失踪了，因为他已经飞到了1.07马赫的速度。实际上，那一声就是突破音障时的第一声音爆。在突破音障时，伴随的一个奇特现象便是“音爆云”，这是由于在激波面后方由于气压降低而引起温度降低，水汽凝结形成微小的水珠，看上去就像云雾一般。这种云雾通常只能持续几秒钟，激波现身，转瞬即逝。　　这一次的试飞是人类史上一次伟大的突破，不过叶格尔的工作并未完成。单纯超越音障是不够的，超音速飞机的研制

7、需要更多经验，尤其是针对飞行员如何从一辆失控的飞机中逃脱。飞机的时速一旦达到800千米，出于惯性，飞行员根本不可能从座舱里爬出来。飞机公司制造了弹射椅，利用炸药爆破座舱罩，同时将飞行员连同座椅一并弹出。4　　但是飞行员被弹出飞机之后问题还没完。飞行员高空跳伞时的头一分钟会因为缺氧而失去意识，无法拉动牵拉索，打开降落伞。设计师罗夫莱斯又给飞行员添置了氧气装置。为了验证他设计的效果，他从12200米的高空跳了下去，那是他第一次跳伞。　　按照罗夫莱斯的猜想，骤然打开降落伞的时候会有-4g的加速度，结果他打开降落伞的时候，瞬间减速的加速度达到了-33g。他的体重骤

8、增32倍，使他昏厥过去。在冻得睁不开眼睛的高空，他的手套飞掉了，这