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英国《每日邮报》近日公布了一组美军战斗机突破音障的精彩瞬间照片。战斗机环绕着圆锥形云雾，非常壮观，仿佛经过特效处理似的。不过，当大气条件合适、飞机超音速飞行时，就可能产生这种梦幻般的效果。

一架美国海军“超级大黄蜂”战斗机从“卡尔文森”号航空母舰上起飞，在秘鲁太平洋海岸线上空超音速飞行。当时战斗机的速度达到760英里/小时(约合1223公里/小时)，突破音障，在机身周围的蒸汽不断堆积，形成了圆锥般的云雾，被称为“冲击波项圈”或“蒸汽锥”。

如图，这是一架“超级大黄蜂”战斗机在纽约航空展上，表演时突破音障的精彩瞬间。

一架在秘鲁太平洋海岸上空飞行的美海军“超级大黄蜂”机身环绕着云雾，被称为“冲击波项圈”或“蒸汽锥”。在特定的大气条件下，物体超音速运动时就会发生这种现象。

一架美军F/A-18“大黄蜂”战斗机在美海军“星座”号上空超音速飞行、突破音障的精彩瞬间。

这种现象之所以发生，是因为当物体的速度快要接近音速时，周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态，一旦物体穿越音障后，周围压力将会陡降。空气中的水蒸气，因压力陡降所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点温度，使得水汽凝结变成微小的水珠，肉眼看来就像是云雾般的状态。但由于这个低压带会随着空气离机身的距离增加而恢复到常压，整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。

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，人们曾以为声速是飞机速度不可逾越的障碍，故有此名。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。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。

，“超级大黄蜂”的形状也有利于“蒸汽锥”的产生。“超级大黄蜂”造价达3500万英镑，更高速度为1370英里/小时(2200公里/小时)，是音速的1.8倍。

很少有人知道的是，在航天飞机发射时，也经常发生“蒸汽锥”现象。

亚特兰蒂斯号航天飞机发射升空时，产生了“蒸汽锥”

转自新浪科技

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