当飞机速度超过音速，会发生什么呢

很多坐过飞机的人都知道，当飞机的速度特别快的时候，就会出现颠簸，所以会颠簸，是因为气流导致的，当我们的飞机的速度超过音速时，就会出现音爆的情况。

我们现在都知道，声音是通过声波的形式向外传播，而我们之所以能够听到声音，是因为我们耳朵的鼓膜震动产生。而当飞机在空中超音速飞行时，就会产生一定的激波，而飞机本身也会发出一定的音波，而这两者会在飞机的身后形成一个圆锥形状的音锥，然后这两种声音如果传到人的耳朵里的话，就会出现雷鸣般的巨响，而这种响声就被称为是音爆。

一般情况下，飞行器在超音速飞行的时候，会产生特别强的压力波，而这种压力波传到地面就会像雷鸣般的爆炸声一样，当飞机的速度超过音速的时候，就会在飞机周围产生一股强大的阻力，而这种阻力会使得飞机产生剧烈的震荡，导致速度衰减。

而如果飞机能够突破这种音障的话，就会形成音障云，但这种云雾只会出现几秒钟，瞬间就会消失，所以我们平常都会看不到。对于一架飞机来说，音爆的威力还是特别强大的，它产生的音爆能够震碎飞机的门窗玻璃，而音爆对地面的一些影响与飞机的飞行高度也有着很大的关系，不过当飞机飞行的高度特别高的时候，对地面就没有影响。

如果当飞机低速飞行的时候，在地面的人能够听到一些震耳欲聋的响声，而且对地面的一些建筑物或者玻璃也会造成一定的破坏，这也是为什么飞机会慢慢的一直往更高的空中飞行，这样的话就不会对地面的人与建筑物产生威胁。

所以当飞机的速度超过音速飞行的时候，不光对飞机本身有一定的影响，对地面的人与建筑物也会产生一定的影响。

1947年第一架超音速XS-1型火箭飞机由美国拜尔厂制造成功。该机机身由铝合金制成，呈炮弹形，机翼短而薄。同年10月14日，在加里福尼亚州的穆罗克干湖基地上空进行了试飞，试飞员是美国空军上尉飞行员查尔斯·叶格尔。试飞时，首先由B-29型飞机将其吊至空中发动后从母机上脱离再进行飞行的。当飞机飞至131064米高度时，飞行的时速达到106马赫（约1200千米），成功地完成了世界第一次超音速飞行。

XS-1型火箭发动机飞机现收藏在美国华盛顿宇宙航空博物馆内。

不是一直都会有音爆，音爆只是短暂而强烈的，音爆是超音速飞机在空气中运动的速度突破音速时，产生冲击波所引起的响声。

不少飞行爱好者，对超音速飞机产生音爆的现象不是很了解，究竟超音速飞机产生音爆是怎么一回事？下面让我们一起去了解吧。

详细内容 01

“音爆”是物体在空气中的相对运动速度向上突破达到1马赫临界点时就会出现。通常情况下，多为飞行器在超音速飞行时产生的强压力波，传到地面上形成如同雷鸣的爆炸声。

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飞机所发出的疏密状的音波无法跑到飞机前方，所以就全部叠在机身后方，形成了圆锥形状的音锥。当它们向外传播时便互相干扰和影响，然后汇集成一道包罗机头的音爆前激波和一道尾随机尾的后激波。这种波虽然可以用上述的楔形水波来比拟，但有着迥然不同的性质。

激波的厚度很小，经过波后空气的压强、密度、温度都突然升高，速度立即下降。当这两道激波波及到无论哪个空间和物体时，均会感到这种强烈的变化，反映到人的耳朵里，使耳鼓膜受到突然的空气压强变化，就感觉是两声雷鸣般的巨响。这种响声就称之为音爆。

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影响音爆的因素很多，例如飞行速度、高度和航线，这些因素是可以控制的，其他如气象条件和接近地面的湍流等则是无法改变的。标准音爆常用一个N形波表示，说明飞机的头波与尾波强度基本相同，在持续时间内为均匀膨胀。

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飞机的强压力波引起地面上的压强变化约为78帕（8公斤力/平方米），持续时间约为02秒。压强随飞行高度增大而减弱，但影响范围则扩大。音爆因时间短暂，对地面的影响在户外一般不大，对室内压强变化虽小，但经多次反射形成共鸣，持续时间较长，影响颇大。

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音爆的能量巨大，一架低空超音速飞行的战斗机产生的音爆足以震碎门窗玻璃。一架在 16000米高空以两倍音速飞行的协和客机产生的音爆对地面产生的压强高达100帕，相当于给一块一平米左右的玻璃窗上施加10公斤的力，玻璃哗哗直响就不难解释了。我们把压强换算成更直观的声强，100帕大约相当于133分贝，相当于恰好身处某重金属摇滚音乐会的大音箱旁边。

超音速战斗机最快速度能达到：在12800米的高空飞行速度达到400每秒，M=11015。

音速：音速约为每秒钟340米。马赫：超高速单位，物体运动的速度与音速的比值为马赫或马赫数。亚音速：速度小于1马赫。超音速：速度在1至5马赫间。高超音速：速度在5马赫以上。

扩展资料：

在大气层外围的亚轨道最快速度能达到20倍音速（约合每小时28万公里）。按照这高超音速战机的开发给民用客机的发展带来希望。

性能参数可以达到 3000千米/时 马赫283（高度13000米） 1300千米/时（海平面高度）。

工作原理

1、高超音速飞机采用的是超音速燃烧冲压发动机，类属于冲压发动机。冲压发动机的原理由法国人雷恩洛兰于1913年提出。

2、冲压发动机由进气道、燃烧室、推进喷管三部分组成，它比涡轮喷气发动机简单得多。冲压是利用迎面气流进入发动机后减速、提高静压的过程。

高速气流经扩张减速，气压和温度升高后，进入燃烧室与燃油混合燃烧，温度为2000—2200℃，甚至更高，经膨胀加速，由喷口高速排出，产生推力。

3、冲压喷气发动机目前分为亚音速、超音速、超音速燃烧（或高超音速）三类。

4、超音速冲压发动机采用超音速进气道，燃烧室入口为亚音速气流，采用收敛形或收敛扩散形喷管。用航空煤油或烃类作为燃料。推进速度为2至5马赫，可用于超音速靶机和地对空导弹。

5、超音速燃烧（高超音速）发动机是一种使用碳氢燃料或液氢燃料新颖的发动机，空气在发动机内的流速始终保持为超音速，飞行速度高达5至16马赫。

历史上最快几种的超音速军机：

1、苏-27“侧卫”战斗机

苏-27“侧卫”是一款双发动机战斗机，于1977年5月进行首飞，1985年正式进入苏联空军服役。这款战斗机的最大速度可达到235马赫（约合每小时2500千米）。苏-27是其所处时代最先进的战斗机，目前仍在俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰服役。

2、F-111“土豚”攻击机

F-111“土豚”是一款战术攻击机，20世纪60年代由美国通用动力公司研制。1967年首次在美国空军服役，曾在越南战争期间广泛使用，用于执行战略轰炸、侦察和电子战任务。F-111的速度可达到25马赫（约合每小时2655千米）。1998年，F-111“土豚”退役。

3、F-15“鹰”式战斗机

F-15“鹰”是一款双发动机战术战斗机，由美国麦道公司1967年设计制造。这款战斗机1972年7月首飞，1976年正式进入美国空军服役。它的速度超过25马赫（约合每小时2655千米），

是历史上最为成功的超音速战斗机之一。F-15预计将一直服役到2025年。这款战斗机还出口到其他国家，如日本、以色列和沙特阿拉伯。

参考资料来源：百度百科-超音速飞机

推力只是实现超音速飞行的一部分。物体以接近音速飞行时，空气的性质变了。飞机飞行时，对前方空气产生压缩，形成的压力波以音速传播。在 08 倍音速以下的亚音速飞行时，压力波跑在飞机前面，在一定程度上起到把前方空气推开的作用。但以音速飞行时，前方的压力波“躲闪不及”，叠在一起，阻力急剧增加，阻力比亚音速时增加 3 倍，飞机就像一头撞到一堵墙上一样，这就是“音障”（sound barrier）之说的来源。然而，速度继续增加至 12 倍音速以上时，飞机跑到压力波前面去了，飞机的机头形成锥形激波，空气压力沿激波前锋急剧升高。激波前锋之后的压力急剧下降，到机尾压力达到负压，在机尾后压力急剧恢复到常压，整个压力分布呈骤升-缓降-骤升的 N 形，所以常被称为 N 形波。由于 N 形波前锋的拖带和后缘的推动，超音速飞行的飞机所在的 N 形波中间部分的气流反而是亚音速的。激波在正好音速的时候，几乎是垂直于飞机前进方向的平面；随速度增加，激波呈越来越尖锐的锥形，速度增加，锥形的“后掠角”也增加，所以超音速飞行的阻力增加的速率随速度的增加反而下降，超音速后，速度增加一倍，阻力只增加 30-50%。这个性质只和音速或马赫数有关，不管在什么高度，飞机以相同的马赫数飞行，其经受的气动条件是等同的，而和以公里/小时计算的实际速度和高度的关系不大，所以高速飞机常用音速而不是实际速度来描述。音速或马赫数随空气条件而改变，但不是单调地改变，也就是说，并不是一路上升或一路下降，而是有升有降。在海平面时，音速为 1,2251 公里/小时。到 10,000 米高空，音速降为 1,0783 公里/小时。但超过 20,000 米高度后，音速又随高度增高，比如，30,000 米时，音速为 1,0862 公里/小时。但是 48,000 米以上时，音速又开始下降。

音速，即声音的速度，约为340米/秒。提到超音速，不能不提到“马赫”，它是一个超高速单位，物体运动的速度与音速的比值为马赫或马赫数。速度小于1马赫即为亚音速；速度在15马赫间即为超音速；速度在5马赫以上即为高超音速。

高超音速飞机采用的是超音速燃烧冲压发动机，它类属于冲压发动机。冲压发动机的原理是法国人雷恩洛兰在1913年提出的。1939年，这个原理第一次被德国用于V—1飞弹上。冲压发动机由进气道、燃烧室、推进喷管三部分组成，它比涡轮喷气发动机简单得多。冲压是指利用迎面气流进入发动机后减速、提高静压的过程。这一过程不需要高速旋转的、复杂的压气机。高速气流经过扩张减速，待气压和温度升高以后，气流便进入燃烧室与燃油混合燃烧，温度可达到20002200，甚至更高，气流经过膨胀加速，由喷口高速排出，从而可以产生巨大的推力。

冲压喷气发动机目前可以分为亚音速、超音速、超音速燃烧（或高超音速）3大类。飞机还可以按组成部件的外形、数目和相对位置进行分类。按机翼的数目，飞机可以分为单翼机、双翼机和多翼机。按机翼相对于机身的位置，飞机可以分为下单翼、中单翼和上单翼飞机。

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