人类突破声障的原因(人类飞行的三个障碍)
奇闻趣事 2025-05-06 20:17www.198689.com奇闻趣事
为了跨越星际,人类的飞行器必须飞得更高、更快,这就需要飞行器拥有更强的性能。飞行速度的提升面临着三大障碍:音障、热障和黑障。
音障是飞行器速度提升的第一道障碍。当飞行速度接近音速时,局部气流的速度也会达到音速,产生局部激波,导致气动阻力剧增。要想进一步提高速度,就需要发动机产生更大的推力。历史上,1947年10月14日,美国试飞员耶格尔驾驶的X-1实验飞机成功突破了音障,为人类在这一领域的探索取得了重大突破。火箭、F-18舰载战斗机、歼-20战机以及F-22等都在突破音障时产生了震撼的景象。
音障只是飞行速度提升过程中的第一道关卡,紧接着是热障。热障指的是飞行器的飞行速度超过一定界限时,因高速气流引起机体表面温度急剧升高而遇到的障碍。飞机的飞行速度越高,加热越严重,可能导致机体材料结构强度减弱、刚度降低,甚至破坏飞机外形,引发灾难性的颤振。通常认为,飞机出现热障的速度段在马赫数2.5以上。
紧接着是黑障,这是大气层中的一种特有现象。当空间飞行器以极高的速度重返地球大气层时,在一定高度和时间内,与地面通信联络可能会严重失效,甚至完全中断。黑障区主要出现在地球上空35至80公里的大气层之间。
科学家们推测宇宙中可能存在其他文明,但宇宙中的文明交流存在着巨大的障碍。由于距离的原因,每个文明之间可能相隔至少200光年。即使人类的飞行器达到光速,一次往返旅行也需要400年。这意味着,人类要想邂逅外星文明,还有很长的路要走。但我们相信,随着科技的不断进步,人类总有一天会突破这些障碍,实现与宇宙中的其他文明的交流。
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