超音速
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超音速
超音速是物体的速度超过音速(1 马赫)。 对于在海平面温度为 20 °C(68 °F)的干燥空气中移动的物体,该速度约为 343.2 米/秒(1,126 英尺/秒;768 英里/小时;667.1 节;1,236 公里/小时)。 超过五倍音速(5 马赫)的速度通常被称为高超音速。 只有物体周围空气的某些部分(例如转子叶片的末端)达到超音速的飞行称为跨音速飞行。 这通常发生在 0.8 马赫和 1.2 马赫之间。
声音是在弹性介质中以压力波的形式传播的振动。 当物体移动速度快于声音在介质中传播的速度时,物体以超音速运动。 在气体中,声音以不同的速度纵向传播,主要取决于气体的分子质量和温度,而压力几乎没有影响。 由于气温和成分随海拔高度变化很大,因此稳定移动物体的声速和马赫数可能会发生变化。 在室温下的水中,超音速可被视为任何大于 1,440 米/秒(4,724 英尺/秒)的速度。 在固体中,声波可以纵向或横向极化,并且具有更高的速度。
早期意义
20世纪初,超音速一词被用作形容词,用来描述频率高于人类正常听觉范围的声音。 这种含义的现代术语是超声波。
超音速物体
牛鞭的尖端被认为是xxx个设计用来打破音障的物体,它会产生明显的裂缝(实际上是一个小的音爆)。 穿过牛鞭的波浪运动使它能够达到超音速。 然而,xxx次人造超音速爆炸很可能是由一块布引起的,刺激了鞭子的最终发展。
大多数现代枪支子弹都是超音速的,步枪弹丸的飞行速度通常接近 3 马赫,在某些情况下甚至超过 3 马赫。
大多数航天器至少在其重返大气层的部分过程中是超音速的,尽管低空气密度会降低对航天器的影响。 在上升过程中,运载火箭通常会避免在 30 公里(约 98,400 英尺)以下进行超音速飞行,以减少空气阻力。
请注意,由于那里的温度较低(通常高达 25 公里),声速会随着高度的增加而有所降低。 在更高的高度,温度开始升高,声速相应增加。
当充气的气球爆裂时,撕裂的乳胶碎片会以超音速收缩,从而产生尖锐而响亮的爆裂声。
超音速陆地车辆
迄今为止,只有一种陆地车辆正式以超音速行驶,即 ThrustSSC。 这辆车由安迪格林驾驶,保持着世界陆地速度记录,1997 年 10 月 15 日在黑岩沙漠的双向行驶平均速度达到了 1,228 公里/小时(763 英里/小时)。
超音速飞行
这些客机和一些现代战斗机也具有超巡航能力,这是一种不使用加力燃烧室的持续超音速飞行的条件。
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由于其超音速巡航数小时的能力以及几十年来相对较高的飞行频率,协和式飞机以超音速飞行的时间比所有其他飞机的总和都多得多。
超音速飞机的空气动力学比亚音速空气动力学简单,因为沿飞机不同点的空气片通常不会相互影响。