隱形殺手“空氣墻”

華興恒

空氣也能構(gòu)成堅硬的“銅墻鐵壁”，成為非?？膳碌碾[形殺手？沒錯！聽起來令人難以置信，然而這卻是不爭的事實。歷史上就曾出現(xiàn)過多起飛機(jī)被“空氣墻”撞得粉碎的奇怪事件。這究竟是怎么回事呢？讓我們一起來探個究竟。

早期的飛機(jī)都是用螺旋槳作為推進(jìn)器的，這種飛機(jī)的飛行速度可達(dá)到700多千米/小時，是汽車高速行駛速度的7倍以上?？墒?，人們并不感到滿足，當(dāng)時有人就提出了這樣一個既現(xiàn)實又非常值得思考和試驗的有趣問題： “聲音每小時可以跑1200多千米，那么使飛機(jī)的飛行速度追上聲音呢？”為了實現(xiàn)這一偉大目標(biāo)，人們設(shè)計了一種新式飛機(jī)——噴氣式飛機(jī)。這種飛機(jī)不是使用螺旋槳來推進(jìn)，而是靠向后噴射大量的高溫高壓氣體產(chǎn)生反沖力，從而實現(xiàn)向前快速飛行的。第一架噴氣式飛機(jī)的速度提高了不少，經(jīng)過不斷改進(jìn)，竟可以超過980千米/小時。

在這場人類與大自然的賽跑中，眼看著飛機(jī)就要超過聲速了，偉大目標(biāo)就要實現(xiàn)了，就在人們歡欣鼓舞之際，意想不到的慘劇發(fā)生了：當(dāng)試飛的噴氣式飛機(jī)速度繼續(xù)增大就要接近聲速時，突然出現(xiàn)一陣?yán)坐Q般的巨響，正在飛行的飛機(jī)瞬間解體，就如同撞上了一座大山一樣，著實令人驚恐。后來，又連續(xù)發(fā)生了幾起類似的爆炸事故，其中的原因不得而知，人們不得不暫停此類飛行試驗。

有鑒于此，飛機(jī)設(shè)計師、工程師與物理學(xué)家聯(lián)合起來對此類怪事進(jìn)行了深入調(diào)查研究，經(jīng)過反復(fù)模擬實驗，終于找到了真正的元兇——空氣?？此品浅Ｈ崛醯目諝?，競能把飛機(jī)撞得粉碎？乍一聽大家也許不會相信，甚至大驚失色。然而，這就是事實。一切物體包括飛機(jī)在內(nèi)，在空氣中運動時，都會對前面的空氣產(chǎn)生一定的壓力作用，從而使得物體前面的空氣被壓緊，于是形成了一堵看不見、摸不著的“空氣墻”。并且，物體的運動速度越大，這堵“空氣墻”也就越堅固（即空氣的密度越大）。

如此說來，是不是我們每個人都要小心，以防撞到這堵“墻”呢？大家不必?fù)?dān)心?！翱諝鈮Α笨偸且月曇舻乃俣雀咚傧蚯帮w奔的，只要在低于聲音的速度范圍內(nèi)運動，人們是不會追上它的。只是對于一架想要超聲速飛行的飛機(jī)或其他高速運動的物體來講，那就勢必要碰上“空氣墻”，發(fā)生前面所說的慘案了。科學(xué)家們把空氣的這種作用稱為聲障。他們還發(fā)現(xiàn)，由于飛機(jī)體形巨大，再加上外在形狀的不同，從而導(dǎo)致周圍的氣流不均勻，因此在飛機(jī)速度還沒有超過聲速時，就已被撞得粉碎。

難道人類制造的飛機(jī)其飛行速度就永遠(yuǎn)甘心落后于聲速嗎？能不能克服聲障呢？當(dāng)然能！經(jīng)過認(rèn)真研究、反復(fù)實驗、多方探索，科學(xué)家們終于找到了解決方法。他們把機(jī)身做成紡錘形，使其兩頭尖、中間粗，兩個機(jī)翼向后掠，通過改變飛機(jī)外形的方式，讓飛機(jī)順利穿過“空氣墻”，從而有效避免慘劇的發(fā)生。

現(xiàn)在，一些較為先進(jìn)的飛機(jī)的速度已達(dá)到聲速的兩倍，甚至三倍，在這場與聲音賽跑的競賽中，人類終究是勝利者。大家不難從中體會科學(xué)知識的威力和物理知識的神奇。

（編輯文 墨）F228E275-FEC3-4481-8D06-BF0C8A058502