甘四安同学的作业《突破音障的速度》各个击破
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甘四安同学的作业《突破音障的速度》各个击破
突破音障的速度导读：本道作业题是甘四安同学分享给同学们的课后拓展作业题目。主要是围绕突破音障的速度知识进行展开问答，目的是各个击破，考核的主要知识点是——《突破音障的速度：飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...》，指导老师是牧老师，可能与教科书相关的知识点为：飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...，主要考察突破音障的速度：飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...的相关知识考点，下面是甘四安的对这道作业的问答方式进行的分享（本道题以问答模式展开）。题目：飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...在空气中持续加速直至超过音速时,是一定要突破音障的.突破音障的速度：逆火学习站的甘四安同学的作业题：《飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...》解题思路子弹的加速动作在枪膛中完成,离开枪膛以后就不再加速了.如果一颗射出的子弹速度超过了音速,那么说明其突破音障的过程已经在枪膛中完成了.
互助这道作业题的同学还参与了下面的作业题题1：
【为什么飞机突破音障时会增加那么大的阻力?从一倍音速到两倍音速会增加多少阻力?】[物理科目]
首先从声音产生简单解释一下：是振动波.带有能量的机械波的一种.震动压缩空气,向四周传播.突破音障的速度：逆火学习站的甘四安同学的作业题：《飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...》解题思路飞机发动机和机身本身等震动,声波,传到空气中向四周传播.正前方的空气被压缩了,以340米每秒左右的速度向前扩散.飞机到达音速时候,将会逐渐追上自己发出的声波.声波叠合累积,之前的声波（因为是压缩空气,带有反弹开来的能量）,就是说飞机进入更高密度的空气飞行,可以想象到阻力会增加不?所以对飞行器的加速产生障碍.突破音障的速度：逆火学习站的甘四安同学的作业题：《飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...》解题思路第二个问题,飞机大小,质量,机身本身材料,正向面积等太多因素不知道,所以你问的从一倍音速到两倍音速会增加多少阻力?这个问题无法回答.突破音障的速度：逆火学习站的甘四安同学的作业题：《飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...》解题思路不知道我这种口语化的描述是否对你有点帮助.
子弹的速度那么快,比音速还快,为什么看不见它冲破音障时的“雾”状?飞机,火箭它们冲破时都可以看到那个“雾”状?[物理科目]
激波云团（也就是所谓的雾状）并不是仅仅在跨越音障时才会出现,只要空气湿度达到一定条件,飞机达到一定飞行速度时与空气高速相对运动产生的激波都能析出这样的雾状云团,不一定非得在突破音障时.突破音障的速度：逆火学习站的甘四安同学的作业题：《飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...》解题思路然而子弹由于他初速度极大,超过音速,所以没有雾状出现,在减速到跨越音障是会出现雾状,由于它的的设计为流线型,横截面积小,所压缩的空气小,所以雾状有,但不明显,或者是速度太快看不清,还有一种可能是高速运动的子弹温度极高,将压缩液化的水蒸气有汽化掉一部分,所以雾状更小了.综合各种因素,雾状就小到几乎看不见了.
汽车能否产生音障现象当然是时速达到音速以上的了
可以产生.音障的定义是当物体的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波.声波叠合累积的结果,会造成震波（Shock Wave）的产生,进而对飞行器的加速产生障碍,而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障.通常飞行器达到9/10音速时音障就会出现.刚查了查资料了解到以下(摘自百度知道):突破音障的速度：逆火学习站的甘四安同学的作业题：《飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...》解题思路除了航空器以外,同样有人在陆地上尝试取得突破音障的速度极限,并且获得了成功.超音速推进号（Thrust SSC,SSC是「超音速车」SuperSonic Car的缩写）是一辆由英国人设计制造,使用两具战斗机用涡扇引擎（Turbofan Engine）为动力,专门用来打破世界陆上极速纪录（Land Speed Record,因此经常被简称为LSR）的特殊车辆.迄今（2005年中）为止Thrust SSC除了是世界陆上极速纪录冠军之外,它也是第一辆在正式规则之下,于陆地上突破音障的车子,创下一英里距离内平均车速1227.99公里/小时（763.035英里/小时）的惊人成绩.
美国制造出超音速6倍、20倍的飞机；在接近音速时的音障现象是如何突破的?[物理科目]
三个方法结合：1、尽可能优化飞行器外形.音障本质上就是声波堆积的结果.而声波本质是震动的空气.所以飞机以略低于声速飞行时,追上了自己的声波.声波密集的地方,就会形成压缩的空气墙.所以流线型的外形以及飞机机身合理布局有助于突破高密度空气. 2、大马力发动机.这个不用解释了.子弹飞行速度快,穿透物体就容易.发动机的推力强大, 加速度就大.在接近音速时猛地加速,就能突破音障. 3、采用新材料.突破音障的速度：逆火学习站的甘四安同学的作业题：《飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...》解题思路飞机准备突破音障时,全机身都会受到较大压力与气流,对机身产生非常大的力.即使突破音障后,所面对的空气阻力也是成指数级的提高.如果不采用强度高的新材料,飞机很可能会解体. 其实造出超音速20倍的飞机,象征意义更大一些.苏联人也曾经用喷气式的米格25达到3倍音速.但是几乎都是瞬间达到,并不能以这个速度持续飞行,耗油几乎惊人,实用性不强.战机有个指标叫做“巡航速度”,也就是以这个速度飞行最省油.能让巡航速度高于音速还是各大国研究的难题.这才是真正有用的.突破音障的速度：逆火学习站()的甘四安同学的作业题：《飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...》解题思路突破音障的速度小结：通过以上关于甘四安同学对突破音障的速度：飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...的解题笔记分享，相信同学们已经对突破音障的速度的相关作业考点会有所突破。只有平时多努力，才会有好的成绩，相信通过甘四安同学分享的解答《飞机速度超过音速一定要突破音障吗？子弹的速度好像也...》的这道作业题不断的各个击破才会突破自我。
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勇士3.9万米跳伞创纪录 突破音障成全球第一人
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奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
网易体育10月15日报道：奥地利著名极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳打破世界纪录，他昨天在美国墨西哥州东南部罗斯韦尔地区从128097英尺（约3.9万米）高空携带降落伞自由落体跳下，成为世界上首位成功完成超音速自由落体的跳伞运动员，他在降落中的最高时速曾达到833.9英里每小时（1342公里/小时，音速为1224公里/小时），成功突破音障并创造跳伞的高度新纪录。
奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
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奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
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奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
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奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
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奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
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奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
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奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
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奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
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奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
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奥地利极限运动员鲍姆加特纳成功从3.9万米的高空自由下落，其下落过程中曾突破音速并创造多项世界纪录。
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由于鲍姆加特纳跳伞的高度在39043.9米，这一位置超出了臭氧层的界限，为此鲍姆加特纳身着特制的飞行服及头盔，将自己全身武装起来，由于突破音障需要对抗的压强也非常巨大这对抗压服是一个很大的考验。同时他所乘坐飞行器也并不是什么飞机，而是一个世界上最大的超级氦气球，其重量达到两吨，46米的高度甚至超过了自由女神像。在达到预定的跳伞高度后，鲍姆加特纳纵身一跃而下，在4分19秒的时间内，鲍姆加特纳以自由落体的方式加速坠落，其下落平均速度达到了1137公里每小时，下落时的最快速度曾达到1.2倍音速！随后他打开了降落伞，整个降落过程总共用时10分钟。鲍姆加特纳的勇敢一跃也打破了尘封52年的世界纪录，在此之前的超高空跳伞记录保持者是前美国空军上校乔·基廷，他在日创造了10.8万英尺（约为31300米）的高空跳伞纪录。鲍姆加特纳同时也已经打破了飞行高度最高的载人气球，跳伞的高度最高，以及下落速度最快等世界记录。
虽然创造了世界纪录，但是鲍姆加特纳在随后的新闻发布会上仍然心有余悸：“当我站在世界之巅，在地上的人显得那样的渺小，那一刻，我已经根本不会考虑什么破纪录的问题了，当然那些所谓的科学数据也就显得更加微不足道。我所考虑的唯一一件事，就是想要的是活着回来。”现年43岁的鲍姆加特纳此前曾在军队服役，是专业的军事跳伞人员，退役后成为极限运动员。自从16岁开始接触跳伞起，在他的职业生涯里已经有了大约2500次的跳伞经历。这次跳伞原定于本月9日进行，但因为天气问题被迫推迟，因为鲍姆加特纳升空所乘坐的氦气球由高韧性的塑料制成，其材质较为脆弱，如风速过大，充气将其展开时将可能发生剐蹭，而任何细小的损害都可能导致中途坠毁的悲剧。（法源寺）
本文来源：网易体育
作者：法源寺
责任编辑：王晓易_NE0011
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[yīn zhàng]
声障 又称音障。大展弦比的直机翼飞机，在飞行速度接近声速时，会出现阻力剧增，操纵性能变坏和自发栽头的现象，飞行速度也不能再提高，因此人们曾以为声速是飞机速度不可逾越的障碍，故有此名。
音障共振瞬间
人们在实践中发现，在达到音速的十分之九，即数M0.9空中时速约950公里时，局部气流的速度可能就达到音速，产生局部，从而使气动阻力剧增。要进一步提高速度，就需要发动机有更大的推力。更严重的是，激波能使流经机翼和机身表面的气流，变得非常紊乱，从而使飞机剧烈抖动，操纵十分困难。同时，机翼会下沉、机头往下栽；如果这时飞机正在爬升，机身会突
然自动上仰。这些讨厌的症状，都可能导致飞机坠毁。这就是所谓“音障”问题。由于声波的传递速度是有限的，移动中的声源便可追上自己发出的声波。当物体速度增加到与音速相同时，声波开始在物体前面堆积。如果这个物体有足够的加速度，便能突破这个不稳定的声波屏障，冲到声音的前面去，也就是冲破音障。
一个以超音速前进的物体，会持续在其前方产生稳定的压力波(弓形)。当物体朝观察者前进时，观察者不会听到声音；物体通过后，所产生的波()朝向地面传来，波间的压力差会形成可听见的效应，也就是音爆。
当飞机的飞行速度比音速低时，同飞机接触的空气好像“通信员”似的，以传递声音的速度向前“通知”前面即将遭遇飞机的空气，使它们“让路”。但当飞机的速度超过音速时，飞机前面的空气因来不及躲避而被紧密地压缩在一起，堆聚成一层薄薄的波面——，激波后面，空气因被压缩，使突然升高，阻止了飞机的进一步加速，并可能使机翼和尾翼剧烈振颤而发生爆炸。
而音障不单单仅有，还有来自空气的阻力，当飞行物体要接近1（声速单位）飞行时，前方急速冲来的空气不能够像平常一样通过机身扩散开，于是气体都堆积到了飞行体的周围，产生极大的压力，也会引发出一种看不见的空气旋涡，俗称“死亡漩涡”，这也被叫做音障，如果机身不作特殊加固处理，那么将会被瞬间摇成碎片。
音障音障解释
声障一词最早出现于20世纪40年代初期。第二次世界大战中，战斗机的设计已经相当成熟，虽然还沿用直机翼，但暴露在机外的零件已经很少，飞机外形十分“干净”。当时单台发动机的动力已超过一千马力（1马力=735.499瓦），飞机的平飞速度已达声速的一半；俯冲时，可以超过声速的0.7倍。正是在后一情况下发现飞机有自发栽头和尾翼强烈抖振现象，使整个飞机有破碎的危险。后来发现，自发栽头是由于翼面附近出现相当大的超声速区，翼面上吸力区（气压低于大气压的区域，也称负压区）大大地向后扩展，压力中心显著后移，从而产生很大的低头力矩造成的。翼面上的局部超声速区是以激波为后界的，而激波又引起翼面上的边界层分离；分离流很不稳定，打到尾翼处就会引起尾翼抖振。同时这还使飞机的阻力随马赫敷的微小上升而急剧增大，因而人们认为声速是飞行速度进一步提高的不可逾越的障碍。随着飞机外形设计的不断改进（如改用展弦比较小和翼剖面更薄的后掠机翼），推力更大的喷气发动机的制成，声障也就成为一个历史名词。
与流体发生相对运动时，会对流体产生扰动。
下面，以与的扰动为例，当飞机引起的扰动之后，这个扰动将以波的形式向空间传播。理想的形式为球面波。但根据相对运动原理，在1时刻飞机在地点1引起球面波1，
之后飞机以v的速度前行，球面波以u的速度扩散，在2时刻飞机在地点2引起球面波2，两者速度不变。如此积累，因为飞机始终在向前，则若干波的叠加后形状。
以上是飞机匀速飞行的情况，若飞机加速，则情况更加明显。 如果飞机速度没有超音速，即v&u，则波始终在飞机之前。但当v=u时，则飞机与波开始保持静止。飞机继续加速，v&u时，第一次引起的扰动波将与以后引起的扰动波叠加，并始终处于飞机前部不远处。这个不断叠加的波就是我们通常所谓的激波了。
音障现象是一个统计结果。
如果仅仅是因为在附近，所以出现音障现象，那么飞机整体均应
出现音障现象，因为飞机整体是一个速度。如果说音障造成了，那么整个飞机都应在液化环境中。所以用音障来介绍飞机周围的液化现象是不合适的。尽管在音速的时候出现了空气液化的情况，液化应该从其自身的产生条件来考虑。当湿度大的空气受到压缩时，空气中的水就会液化。当飞机速度很高的时候，将在迎风面形成高压，高压下中水汽沸点升高，就会出现液化现象。这也可以解释为什么飞机后半部分没有雾的现象。因为飞机后部压力低，甚至出现负压，即使前方的水颗粒进入该区域，也会汽化而看不出来。
关于飞机周围变化，可以看做飞机不动，空气吹飞机，迎风面会出现高压，背部负压，这在流体力学里面是有结果的。
音障接近音障
第二次世界大战后期，的最大速度已超过每小时700公里。要进一步提高速度，
就会碰到所谓“音障”问题。
声音在空气中传播的速度，由于受的影响，数值是有变化的。而大气温度会随着高度而变化，因此不同飞行高度下音速也不同。在情况下，海平面音速为每小时1227.6公里，在11000米的高空，是每小时1065.6公里。时速700多公里的飞机，迎面气流在流过机体表面的时候，由于表面各处的形状不同，局部时速可能远超出700公里。这种“音障”，曾使高速们深感迷惑。因为每当他们的飞机飞行速度接近音速时，飞机操纵上都会产生奇特的反应，处置不当就会机毁人亡。第二次世界大战后期，的和美国的“雷电”式战斗机，在接近音速的高速飞行时，最早感觉到空气的压缩性效应。也就是说，在高速飞行的飞机前部，由于局部激波的产生，空气受到压缩，阻力急剧增加。“喷火”式飞机用最大功率俯冲时，速度可达音速的十分之九。这样快的速度，已足以使飞机感受到空气的压缩效应。为了更好地表达飞行速度接近或超过的程度，科学家采用了一个反映飞行速度的重要参数：。它是飞行速度与当地音速的比值，简称M数。M数是以奥地利物理学家伊·马赫的姓氏命名的。马赫曾在19世纪末期进行过枪弹弹丸的超音速实验，最早发现扰动源在超音速气流中产生的波阵面，即马赫波的存在。M数小于1，表示飞行速度小于音速，是亚音速飞行；M数等于1，表示飞行速度与音速相等；M数大于1，表示飞行速度大于音速，是。
喷火式战斗机
后期，飞行速度达到了650-750公里/小时的战斗机，已经接近飞行速度的极限。例如美国的P-51D“野马”式战斗机，最大速度每小时765公里，大概是用螺旋桨推进的活塞式战斗机中，飞得最快的了。若要进一步提高飞行速度，必须增加发动机推力。但是已经无能为力。航空科学家们认识到，要向音速冲击，必须使用全新的航空发动机，也就是。
音障早期尝试
涡轮喷气发动机
二战末期，研制成功Me-163和新型战斗机，投入了前线作战。这两种都是当时一般人从未见过的，具有后掠形机翼。前者装有1台液体燃料，速度为933公里/小时；后者装2台，最大速度870公里/小时，是世界上第一种实战喷气式战斗机。它们的速度虽然显著超过对手的活塞式战斗机，但是由于数量稀少，又不够灵活，它们的参战，对挽救法西斯德国失败的命运，实际上没有起什么作用。
德国的出现，促使前反各国加快了研制本国喷气式战斗机的步伐。英国的“”式战斗机很快也飞上蓝天，苏联的著名飞机设计局，例如、拉沃奇金、和等飞机设计局，都相继着手研制能与德国新式战斗机相匹敌的飞机。
米格设计局研制出了伊-250试验型高速战斗机（），它采用复合动力装置，由一台活塞式发动机和一台组成。在高度7000米时，这种发动机产生的总功率为2800，可使飞行速度达到825公里/小时。日，试飞员杰耶夫驾驶伊-250完成了首飞。伊250在战斗机中，是飞行速度率先达到825公里/小时的第一种飞机。它进行了小批量生产。
研制出苏-5试验型截击机，也采用了复合动力装置。1945年4月，苏-5速度达到800公里/小时。另一种型号苏-7，除外，还加装了液体火箭(推力300公斤)，可短时间提高飞行速度。拉沃奇金和雅科夫列夫设计的战斗机，也安装了液体火箭加速器。但是，用液体火箭加速器来提高飞行速度的办法并不可靠，其燃料和氧化剂仅够使用几分钟；而且具有腐蚀性的硝酸氧化剂，使用起来也十分麻烦，甚至会发生发动机爆炸事故。试飞员拉斯托尔古耶夫，就在一次火箭助推加速器爆炸事故中以身殉职。在这种情况下，苏联航空界中止了液体火箭加速器在飞机上的使用，全力发展涡轮喷气发动机。
涡轮喷气发动机的研制成功，冲破了和螺旋桨给飞机速度带来的限制。不过，尽管有了新型的动力装置，在向音速迈进的道路上，也是障碍重重。
家和飞机设计师们密切合作。进行了一系列飞行试验，结果表明：要进一步提高，飞机必须采用新的空气动力外形，例如后掠形机翼要设法减薄。前苏联中央茹科夫斯基流体动力研究所的专家们，曾对后掠翼和的配置型式，进行了大量的理论研究和风洞试验。由奥斯托斯拉夫斯基领导进行的试验中，曾用飞机在高空投放装有固体火箭加速器的模型小飞机。模型从飞机上投下后，在滑翔下落过程中，火箭加速器点火，使模型飞机的速度超过音速。专家们据此探索超音速飞行的规律性。苏联飞行研究所还进行了一系列研究，了解在空气可压缩性和气动弹性作用增大下，高速飞机所具有的空气动力特性。这些基础研究，对超音速飞机的诞生，都起到了重要作用。
音障突破音障
美国对超音速飞机的研究主要集中在X-1型“空中火箭”式超音速火箭动力上。研制X-l最初的意图，是想制造出一架飞行速度略微超过音速的飞机。X-l飞机的翼型很薄，没有后掠角。它采用做动力。由于飞机上所能携带的火箭燃料数量有限，火箭发动机工作的时间很短，因此不能用X-1自己的动力从跑道上起飞，而需要把它挂在一架B-29型“超级堡垒”重型轰炸机的机身下，升入天空。
飞行员在升空之前，已经在X-l的座舱内坐好。轰炸机飞到高空后，象投炸弹那样，把X-l投放开去。X-l离开轰炸机后，在滑翔飞行中，再开动自己的火箭发动机加速飞行。X-1进行第一次空中投放试验，是在日；而首次在空中开动其火箭动力试飞，则要等到当年12月9日才进行，使用的
是X-l的2号原型机。
又过了大约一年，X-l的首次超音速飞行才获得成功。完成人类航空史上这项创举的，是美国空军的试飞员上尉。他是在日完成的。24岁的从此成为世界上第一个飞得比声音更快的人，使他的名字载入航空史册。那是一次很艰难的飞行。耶格尔驾驶X-l在12800米的高空，使飞行速度达到1078公里/小时，相当于M1.015。
在人类首次突破“音障”之后，研制超音速飞机的进展就加快了。美国空军和海军在竞创速度记录方面展开了竞争。日，的道格拉斯 D.558-II型“空中火箭”式研究机的速度，达到M1.88。有趣的是，X-l型和D.558-II型，都被称为“空中火箭”。 D.558-II也是以火箭发动机为动力，由试飞员威廉·布里奇曼驾驶。8天之后，布里奇曼驾驶这架研究机，飞达22721米的高度，使他成为当时不但飞得最快，而且飞得最高的人。接着，在1953年，“空中火箭”的飞行速度，又超过了M2.0，约合2172公里/小时。
人们通过理论研究和一系列研究机的飞行实践，包括付出了血的代价，终于掌握了超音速飞行的规律。高速飞行研究的成果，首先被用于军事上，各国竞相研制。1954年，前苏联的和美国的F-100“超佩刀”问世，这是两架最先服役的仅依靠本身喷气发动机即可在中超过音速的战斗机；很快，1958年F-104和又将这一记录提高到了M2.0。尽管这些数据都是在飞机高空中加力全开的短时间才能达到，但人们对追求这一瞬间的辉煌还是乐此不疲。将“高空高速”这一情结发挥到极致的是两种“双三”飞机，米格-25和SR-71，它们的升限高达30000米，最大速度则达到了惊人的M3.0，已经接近了的极限。随着近年来实战得到的经验，“高空高速”并不实用，这股热潮才逐渐冷却。
中国力学学会是国际理论...
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什么是音障，战斗机突破音障有什么作用？
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战斗机开始加速超音速巡航，当战斗机的速度超过了声音的速度，会引起声波震动！这就是音障
当飞行物超过音速，会由于追上自己的声音而产生震波，这个震波会对加速造成阻力，当突破这个震波，飞机就能进入超音速飞行
在接近音速的时候，飞机阻力会突然增大。这和我们平时从500公里时速加速到600公里时速的区别非常大。
很多飞机可以飞到接近音速，但无法超过音速。比如中国空军歼5战斗机，米格15，米格17，美国F86等，这些飞机都能飞到0.9倍音速左右，但是缺无法突破音速。
突破音障，需要发动机提供强大的动力，战斗机在突破音障时，飞机四周会出现强烈震荡，伴随出现的就是在飞机边缘出现的激波，你可以去百度搜索超音速的图片，可以找到飞机突破音速的瞬间，很经典。
至于战斗机突破音障的作用嘛，就是飞的更快点
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