正常情况下,在空气中发出的声音,就像是把一个石头扔入平静的湖面中,以石头为中心的落点,会向着周围扩散出一道道的波纹,但是当速度比较快的船在水面上航行的时候,激起的水浪无法超过船只,只能跟在船的后面。
飞行器引起的音爆,就像是在水面上航行的船只带起的波纹一样。
而音爆本身,会对周围的环境造成巨大的影响,同时声音对飞行器本身的质量也是一个很大的考验!
这个时候,马赫的存在就很关键了,1马赫指的就是一倍音速,不过在不同情况下,因为空气本身的状态,在气压和温度不同的时候,音速会发生很大的变化,因为音速本身就不是一个固定的数值,所以马赫也不是个固定的数值。
空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/s。
对于战斗机来说,速度十分的重要,因为在各种情况下,更快的速度都代表了可以抢占先机,但是因为超音速后形成的音障,我们必须要考虑马赫数,保证马赫数在一个合理的范围内。
如果一个战斗机在居民区上突破了音速,造成的声爆会粉碎下方居民区的玻璃,甚至会造成一部分人耳聋,可以说危害很大,因此全世界范围内都限制了超音速飞行器在居民区上空经过。
这个时候,飞行器上有一个可以实时根据周围环境,显示马赫数的设备就很重要了,确定马赫数的存在,可以帮助飞行员了解周围的环境,及时调整和修改速度,并且对于飞行器本身来说,要突破音速也会面临很大的安全问题。
突破音速形成音障的时候,飞行器本身会面对很大的安全文明,如果结构不够强的话,很容易解体,其次就是对于飞行员的技术也是一个很大的考验,如果没有做好准备很容易出现事故。
不过,随着时间的推移,科学技术越来越发达,飞行器的速度也越来越快,科学家早就不满足突破马赫了,人类已经进入了超越5马赫的“高超音速飞行”,当飞行器的速度达到当地声速的五倍时,就进入了高超音速飞行的状态。