科技的发展,让飞机的飞行速度越来越快。年10月14日,美国的XS-1型试验机在第50次飞行实验中飞出1.06马赫的速度,率先完成超音速飞行,此后超音速飞机开始陆续问世。
我们都知道,声音是以声波的形式传播的。飞机在超音速飞行时,会追上正在传播的声波,声波会在飞机前形成一股强大的阻力,也就是音障。当飞机穿过音障时,会产生非常强烈的爆炸声,也就是音爆。据说,飞机穿越音障时产生的音爆,可以将附近建筑物的玻璃震碎,如果附近的人不加以防范的话,耳朵甚至会被震聋。
但是随着技术的不断进步,人类研制的飞行器已经不仅仅局限于超音速飞行,有很多飞行器的飞行速度已经可以达到3马赫,甚至6马赫以上,比如美国研制的黑鸟侦察机,就曾飞出过3.35马赫的速度。
当飞行速度超过3马赫时,飞机除了会遭遇音障之外,还会遭遇热障。因为飞机的飞行速度太快,机体表面会与空气发生剧烈的摩擦,摩擦会导致飞机的温度快速升高。
据说,当飞行速度达到3马赫时,飞机机头处的温度可以达到摄氏度。一般的飞机,机身采用都是航空铝合金,而这个温度远远超过航空铝合金的承受温度,极有可能导致飞机解体,所以黑鸟侦察机的机身大量使用耐热性更好的钛合金。那么当飞行速度达到6马赫时,又会发生什么呢?
上世纪60年代,美国斥巨资研发出了X-15超高音速飞机,其理论飞行速度可以达到6马赫。但是在年10月3日的一次飞行实验中,X-15飞机曾飞出6.72马赫的速度,相当于公里每小时。
根据推论,当飞行速度超过6马赫时,因为压强太小,飞行员会出现黑视现象,有时候甚至会导致飞行员死亡,所以X-15的飞行员必须身穿压力服。而且为了保证飞机不会因为温度升高发生故障,该机机体大量使用隔热材料。但是即使准备的如此周全,实验的结果依旧出乎了所有人的意料。
当飞机降落后,科研人员发现,X-15的尾翼已经被烧出了两个大洞,机身其它部位的蒙皮也出现融化现象,整架飞机就像从火场推出来的一样,飞机能顺利返回,已经实属万幸。所以为了保证飞行员的安全,直到今天,各国战机的最大速度依旧保持在2-3马赫之间。