何 为 音障？(教师中心稿)

何 为 音障？(教师中心稿)

215626     江苏省张家港市沙洲中学     李  俊

《空间和时间旅行》（人教版实验本第二册第四课）第三段中有这么一句话：“1947年，美国空军飞行员查理斯耶格尔首次突破声音的障碍，以超过每小时670英里（1087公里）的速度飞行。”这里，该如何理解“突破声音的障碍”？

第二次世界大战期间，人们发现当战斗机的速度达到每小时七八百千米时，飞机速度极少增加，有时还有剧烈的振动，甚至发生爆炸。这些飞行上的难题当时叫做音障。

这是因为，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，使他们“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，激波后面，空气因被压缩，使压强突然升高，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。

经过详细研究，美国航空咨询委员会的斯托克博士提出并解释了引起飞机振颤及爆炸的激波，预言了超音速飞机应具备三四十度的后掠角；美国贝尔公司的经理贝尔画出了活塞式飞机螺旋桨接近音速时的失速图，以及这时的机翼开裂和尾翼振颤。后来，贝尔公司的X-1火箭飞机首次突破了音障，荣获第一架超音速飞机的桂冠，试飞员即是美国空军上尉查理斯耶格尔。

因此，上文“突破声音的障碍”即是超过声音传播的速度。“每小时670英里（1078公里）的速度”即是声音在高空（平流层）的传播速度。声音的传播速度随空气温度的变化而变化。当空气绝对温度为288k（15℃）时，音速约为340米/秒；当平流层绝对温度是216.5k（-56.5℃）时，音速约为296米/秒。

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