215626 江蘇省張家港市沙洲中學(xué) 李 俊
《空間和時(shí)間旅行》（人教版實(shí)驗(yàn)本第二冊(cè)第四課）第三段中有這么一句話：“1947年，美國空軍飛行員查理斯耶格爾首次突破聲音的障礙，以超過每小時(shí)670英里（1087公里）的速度飛行。”這里，該如何理解“突破聲音的障礙”？
第二次世界大戰(zhàn)期間，人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)的速度達(dá)到每小時(shí)七八百千米時(shí)，飛機(jī)速度極少增加，有時(shí)還有劇烈的振動(dòng)，甚至發(fā)生爆炸。這些飛行上的難題當(dāng)時(shí)叫做音障。
這是因?yàn)椋?dāng)飛機(jī)的飛行速度比音速低時(shí)，同飛機(jī)接觸的空氣好像“通信員”似的，以傳遞聲音的速度向前“通知”前面即將遭遇飛機(jī)的空氣，使他們“讓路”；但當(dāng)飛機(jī)的速度超過音速時(shí)，飛機(jī)前面的空氣因來不及躲避而被緊密地壓縮在一起，堆聚成一層薄薄的波面--激波，激波后面，空氣因被壓縮，使壓強(qiáng)突然升高，阻止了飛機(jī)的進(jìn)一步加速，并可能使機(jī)翼和尾翼劇烈振顫而發(fā)生爆炸。
經(jīng)過詳細(xì)研究，美國航空咨詢委員會(huì)的斯托克博士提出并解釋了引起飛機(jī)振顫及爆炸的激波，預(yù)言了超音速飛機(jī)應(yīng)具備三四十度的后掠角；美國貝爾公司的經(jīng)理貝爾畫出了活塞式飛機(jī)螺旋槳接近音速時(shí)的失速圖，以及這時(shí)的機(jī)翼開裂和尾翼振顫。后來，貝爾公司的X-1火箭飛機(jī)首次突破了音障，榮獲第一架超音速飛機(jī)的桂冠，試飛員即是美國空軍上尉查理斯耶格爾。
因此，上文“突破聲音的障礙”即是超過聲音傳播的速度。“每小時(shí)670英里（1078公里）的速度”即是聲音在高空（平流層）的傳播速度。聲音的傳播速度隨空氣溫度的變化而變化。當(dāng)空氣絕對(duì)溫度為288k（15℃）時(shí)，音速約為340米/秒；當(dāng)平流層絕對(duì)溫度是216.5k（-56.5℃）時(shí)，音速約為296米/秒。
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