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超音速 飛機(jī)太快也是缺點(diǎn)？音爆有什么危害？第一架超音速客機(jī)因它停產(chǎn)

1903年12月7日，是人類第一次乘坐飛機(jī)在天空翱翔的日子，美國(guó)的萊特兄弟發(fā)明了世界上第一架飛機(jī)“飛行者一號(hào)”，最終實(shí)現(xiàn)了維持59秒長(zhǎng)達(dá)260米的飛行。它成為了人類正式開始探索航天領(lǐng)域的起點(diǎn)。只過(guò)了短短十幾年，一戰(zhàn)時(shí)期，德國(guó)、英國(guó)和法國(guó)的戰(zhàn)斗機(jī)，已經(jīng)遍布?xì)W洲上空，彼此激烈交戰(zhàn)。飛機(jī)的時(shí)速有了質(zhì)的變化，英國(guó)的殺手锏駱駝號(hào)戰(zhàn)斗機(jī)，每小時(shí)可以飛行185公里，其優(yōu)越的性能位居一戰(zhàn)各類戰(zhàn)斗機(jī)之首，到一戰(zhàn)結(jié)束，該型號(hào)總共擊墜了1294架敵機(jī)。
超音速 飛機(jī)太快也是缺點(diǎn)？音爆有什么危害？第一架超音速客機(jī)因它停產(chǎn)
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但這還只是開始，那個(gè)時(shí)候，人類已經(jīng)在琢磨，如何讓飛機(jī)飛得更快。科技的發(fā)展速度十分驚人，1947年10月14日，人類歷史上第一架超音速飛機(jī)試飛成功。美國(guó)的X-1試驗(yàn)機(jī)，每小時(shí)可以飛行1278公里。而音速就是聲音在空氣中傳播的速度，每秒340米，每小時(shí)1224公里，X-1試驗(yàn)機(jī)成功地超越了音速。再回頭看看一戰(zhàn)的王牌戰(zhàn)斗機(jī)駱駝號(hào)，每小時(shí)185公里的時(shí)速，和X-1比起來(lái)簡(jiǎn)直就是小巫見大巫。
雖然飛機(jī)的速度是蹭地一下就上去了，但這同時(shí)也引發(fā)了新的問題。說(shuō)到這里，我們就要提到一個(gè)概念“音障”。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度接近音速時(shí)，空氣會(huì)對(duì)它產(chǎn)生強(qiáng)大的阻力，在阻力作用下，物體會(huì)受到劇烈的振蕩，速度也因此減慢。所以人類制造的飛機(jī)想要實(shí)現(xiàn)超音速，就必須突破音障的存在。
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當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度突破音障后，它周圍的空氣已經(jīng)被急劇壓縮了。這些被壓縮的空氣堆積在運(yùn)動(dòng)物體的迎風(fēng)面，形成聲學(xué)能量高度集中的激波面。在這種情況下，就會(huì)產(chǎn)生叫“音爆”的現(xiàn)象。這些高度集中的能量會(huì)給人耳帶來(lái)劇烈的沖擊，聽起來(lái)就像短暫卻巨大的爆炸聲。飛機(jī)在超音速飛行時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)音爆，它的能量還可以從遙遠(yuǎn)的高空傳向地面，造成嚴(yán)重的噪音污染。
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人類歷史上第一架超音速客機(jī)協(xié)和號(hào)，就是因?yàn)榇嬖谶@個(gè)缺點(diǎn)，只能在夜間起降。協(xié)和這個(gè)名字，來(lái)源于英法兩國(guó)的合作。上個(gè)世紀(jì)60年代，他們就開始一起研制超音速客機(jī)，1969年3月，協(xié)和號(hào)試飛成功。不過(guò)協(xié)和號(hào)正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，還是等到了1976年1月。
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協(xié)和號(hào)剛出的時(shí)候，能乘坐一次就成了身份的象征。因?yàn)閰f(xié)和號(hào)為了達(dá)到超音速，制造成本極高，相應(yīng)的，票價(jià)也十分昂貴。幾個(gè)小時(shí)就能實(shí)現(xiàn)一次跨洲旅行，真不是一般人坐得起的。當(dāng)時(shí)，美國(guó)政府看歐洲搞出了協(xié)和號(hào)，也不甘落后，開始研發(fā)自己的超音速客機(jī)，但進(jìn)展并不順利。最終，他們放棄了超音速客機(jī)，轉(zhuǎn)而造出了亞音速但載客量是協(xié)和4倍的波音747。
【 超音速|(zhì)飛機(jī)太快也是缺點(diǎn)？音爆有什么危害？第一架超音速客機(jī)因它停產(chǎn)】沒想到，美國(guó)誤打誤撞地又成了贏家。因?yàn)橐舯瑔栴}，當(dāng)時(shí)許多國(guó)家曾禁止協(xié)和號(hào)進(jìn)入自己的領(lǐng)空，它只能在海上飛行，可以選擇的路線相當(dāng)有限。而且為了達(dá)到超音速的飛行速度，協(xié)和的油耗也是波音747的2倍，這讓它在飛行中途就需要補(bǔ)充燃料，不能保證長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)距離的連續(xù)飛行。最終在2003年，協(xié)和號(hào)不再運(yùn)載乘客，正式退出歷史舞臺(tái)。
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吸取了協(xié)和號(hào)失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，歐洲空客和美國(guó)波音，都只制造亞音速客機(jī)了。因?yàn)樵谀壳暗募夹g(shù)水平下，超音速引發(fā)的音爆還是無(wú)法消除的問題。相比之下，亞音速客機(jī)雖然飛得慢一點(diǎn)，但是舍棄了速度的優(yōu)勢(shì)，換來(lái)的是更大的載客量和更低的成本。
但不用載客的飛機(jī)，就算音爆依然存在，它們追求的也是越快越好。美國(guó)NASA在2004年成功試飛的X-43高超音速飛機(jī)，最快飛行速度接近每小時(shí)11200公里，比部分導(dǎo)彈還快。也許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，人類可以消除音爆的危害，我們能坐上超音速客機(jī)，戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)和偵察機(jī)等各種飛機(jī)的速度，也會(huì)更加驚人。

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