音速 编辑
音速,又称“”,顾名思义即是声音的速度,定义为单位时间内振动传递的距离。音速与传递介质的材质状况有绝对关系,而与发声者本身的速度无关,而发声者与听者间若有相对运动关系,就形成了多普勒效应;由此观点,我们可以知道,超音速时的诸多物理现象,其实与声音无关,而是压缩波密集累积所产生的物理现象。声音的传播速度在固体最快,其次液体,而气体的音速最慢。通常音速是指在空气中的音速,为343.2米/秒。音速又会依空气之状态不同而有不同数值。如摄氏零度之海平面音速约为331.5米/秒;一万高空之音速约为295米/秒;另外每升高1°C,音速就增加0.607米/秒。
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跨音速,或称,是一个空气动力学名词,指的是一个正好在音速上下的速度范围。其定义为临界马赫数与一个更高速度之间的速度范围,在这之间的速度范围,气流有些是超音速,也有些是亚音速。当飞行器速度超过临界马赫数,此时飞行器周遭的空气流开始有部分是超音速流,空气力学上开始出现急遽的变化,例如震波的出现;而当飞行器速度达1.2马赫时,此时所有气流皆为超音速,周遭气流变得稳定。
米格-21战斗机是苏联米高扬设计局于1950年代初期研制的一种单座单发轻型超音速的第二代战机。北约代号为鱼床/鱼窝。苏联飞行员给它的外号是“巴拉莱卡琴”、波兰人则称它为“铅笔”。米格-21可能是至今产量最多的超音速飞机,越南战争是它最广为人知的战场,曾与美国人的F-4幽灵II战斗机一较高下;在中东地区跟以色列也是频频交手,其他如南北也门战争、1971年印巴战争也看得到米格-21的踪影。至今仍然有不少米格-21活跃在世界上,并有许多现代化升级套装,若加强雷达搜索和挂载新型长程导弹后仍能一战,故被戏称是战机界的AK-47突击步枪。
马赫是流体力学中的无量纲数,表示通过边界的流速与局部音速之比。
电动牙刷是牙刷的一种。它能够产生自动而快速的刷毛振动,以前后振荡或着以自转的方式振荡,进而达到刷牙的效果。牙刷由电动机提供动力,使牙刷产生音速或慢于音速的振动。而超声波牙刷的超声波波动则是由压电晶体所产生。现代的电动牙刷通常是由蓄电池提供动力,且一般是以无线充电的方式充电:在不使用牙刷时将其放置在充电基座上即可充电。
音障,是一种物理现象。当物体的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波。此时,由于机身对空气的压缩无法迅速传播,将逐渐在飞机的迎风面及其附近区域积累,最终形成空气中压强、温度、速度、密度等物理性质的一个突变面——激波面。激波的形成是超音速飞行的典型特征。激波面将增加空气对飞行器的阻力,这种因为音速造成提升速度的障碍被俗称为音障。另外,在早期飞机的设计中,由于对跨音速空气动力学了解尚少,所以曾多次发生飞机试图超越音速时解体或者失控坠毁的严重事故,有人把这一时期困扰飞机制造业的难题也称为“音障”。
和谐式客机是一款由法国宇航和英国飞机公司联合研制的中程超音速客机,它和苏联图波列夫设计局的图-144同为世界上少数曾投入商业使用的超音速客机。协和式客机在1969年首飞、1976年投入服务,主要用于执行从伦敦希斯路机场和夏尔·戴高乐国际机场往返于肯尼迪国际机场的跨大西洋定期航线。飞机能够在18000米的高空以2.02倍音速巡航,从巴黎飞到纽约只需约3小时20分钟,比普通民航客机节省超过一半时间,所以虽然票价昂贵但仍然深受商务旅客的欢迎。1996年2月7日,协和飞机从伦敦飞抵纽约仅耗时2小时52分钟59秒,创下了航班飞行的最快纪录。
刺猬索尼克是一个电子游戏人物,也是世嘉公司的吉祥物,诞生于1990年。他是《刺猬索尼克系列》的主角,拥有超过音速的奔跑速度,被称为“世界上最快的刺猬”。以索尼克为主人公的电玩游戏曾在多个平台发售,所有相关游戏系列的累计销量于2011年时已达8900万份。以它为主角的动画、漫画作品也风靡全球。其主要创作者为中裕司,大岛直人以及安原广和。截至2019年,包含免费的下载游戏,全系列游戏累计已向全球提供了9亿2000万份。
F-104星式战斗机是美国洛克希德公司所设计的单引擎全天候超音速拦截机/战斗机,战机世代上属于第二代战机,为美军世纪系列战斗机之一。由美国军火工业的传奇人物凯利·约翰逊所领导的臭鼬工厂操刀设计,该单位也设计了U-2、SR-71、F-117、F-22、F-35等著名军机。F-104的设计跳脱当时美国空军朝向更大更重的趋势,强调轻盈与简单,专为争取空优而设计,被公认为朝鲜战争经验的总结作品。F-104是世界上第一架拥有两倍音速的战机,并在1960年代长期保持升速、航高的纪录,F-104A型机在无挂载的情况下,从巡航速度0.9马赫加速至2马赫仅需67秒钟,F-104G型机更可达2.2马赫,1959年12月14日,美国空军一架F-104C创下了103,389英尺高度的世界纪录。美国空军于1958年2月正式服役后,于8月因应八二三炮战而部署至台湾,为美国空军F-104战斗机的首次海外部署。除了美国使用,也外销到许多国家,并成为北大西洋公约组织会员国的主要战术核子武器投射力量。F-104创造了许多世界纪录,却因为洛克希德公司贿赂许多外国政治和军事人物以获取购买合同,这在欧洲和日本引起了政治争议。F-104因强调高速飞行的性能,外型非常特别,拥有“银色天神”、“载人导弹”、“人类最后的载人战斗机”等美誉,美国总计生产了2,580架各型F-104。最后一个使用国家意大利已经在2004年将F-104S除役,结束星式战斗机长达46年的服役纪录。
SR-91,为美国航空界和军事界最负盛名的传说之一,据说此机种为美国研发的高超音速侦察机。目前外界推测奥罗拉最高时速可以达到6倍音速,飞行高度达到了3.88万米,在1980至90年代服役取代日渐老朽的SR-71黑鸟式侦察机。英国国防部在2006年6月的报告指出美军在生产计划优先级中计划生产速度4~6马赫的极音速侦察机;2007年9月,美国空军与国防高级研究计划局签署谅解备忘录,内容为制造最高速度可达六马赫的无人机,此台无人机的名称为Blackswift。但美国军方至2006年一直否认它的存在,虽然大量航空爱好者目击或拍摄到可能是奥罗拉的形象。
SR-91,为美国航空界和军事界最负盛名的传说之一,据说此机种为美国研发的高超音速侦察机。目前外界推测奥罗拉最高时速可以达到6倍音速,飞行高度达到了3.88万米,在1980至90年代服役取代日渐老朽的SR-71黑鸟式侦察机。英国国防部在2006年6月的报告指出美军在生产计划优先级中计划生产速度4~6马赫的极音速侦察机;2007年9月,美国空军与国防高级研究计划局签署谅解备忘录,内容为制造最高速度可达六马赫的无人机,此台无人机的名称为Blackswift。但美国军方至2006年一直否认它的存在,虽然大量航空爱好者目击或拍摄到可能是奥罗拉的形象。