音障音障是指飞行器速度接近音速时，会追上自己发出的声波造成震波，进而对加速产生障碍的现象。

进入超音速后，航空器前端起会产生一股圆锥形的音锥，在旁观者听来有如爆炸一般，称为音爆或声爆。

音障现象音障是一种物理现象，当物体（通常是航空器）的速度接近音速时，将会逐渐追上自音障己发出的声波。

声波叠合累积的结果，会造成震波（Shock Wave）的产生，进而对飞行器的加速产生障碍，而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。

突破音障进入超音速后，从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆炸一般，故称为音爆或声爆（Sonic Boom）。

强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害，对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也会产生破坏。

除此之外，由于在物体的速度快要接近音速时，周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态，因此一旦物体穿越音障后，周围压力将会陡降。

在比较潮湿的天气，有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点（Dew Point），使得水汽凝结变成微小的水珠，肉眼看来就像是云雾般的状态。

但由于这个低压带会随着空气离机身的距离增加而恢复到常压，因此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。

飞机音障共振瞬间人们在实践中发现，在飞行速度达到音速的十分之九，即马赫数M0.9空中时速约950公里时，局部气流的速度可能就达到音速，产生局部激波，从而使气动阻力剧增。

要进一步提高速度，就需要发动机有更大的推力。

更严重的是，激波能使流经机翼和机身表面的气流，变得非常紊乱，从而使飞机剧烈抖动，操纵十分困难。

同时，机翼会下沉、机头往下栽；如果这时飞机正在爬升，机身会突超音速然自动上仰。

这些讨厌的症状，都可能导致飞机坠毁。

这就是所谓“音障”问题。

由于声波的传递速度是有限的，移动中的声源便可追上自己发出的声波。

当物体速度增加到与音速相同时，声波开始在物体前面堆积。

如果这个物体有足够的加速度，便能突破这个不稳定的声波屏障，冲到声音的前面去，也就是冲破音障。

一个以超音速前进的物体，会持续在其前方产生稳定的压力波(弓形震波)。

当物体朝观察者前进时，观察者不会听到声音；物体通过后，所产生的波(马赫波)朝向地面传来，波间的压力差会形成可听见的效应，也就是音爆.当飞机的飞行速度比音速低时，同飞机接触的空气好像“通信员”似的，以传递声音的速度向前“通知”前面即将遭遇飞机的空气，使它们“让路”。

但当飞机的速度超过音速时，飞机前面的空气因来不及躲避而被紧密地压缩在一起，堆聚成一层薄薄的波面——激波，激波后面，空气因被压缩，使压强突然升高，阻止了飞机的进一步加速，并可能使机翼和尾翼剧烈振颤而发生爆炸。

而音障不单单仅有声波，还有来自空气的阻力，当飞行物体要接近1马赫（声速单位）飞行时，前方急速冲来的空气不能够像平常一样通过机身扩散开，于是气体都堆积到了飞行体的周围，产生极大的压力，也会引发出一种看不见的空气旋涡，俗称“死亡漩涡”这也被叫做音障，如果机身不作特殊加固处理，那么将会被瞬间摇成碎片。

音障的解释物体与流体发生相对运动时，会对流体产生扰动。

下面，以飞机与大气的扰动为例，当飞机引起大气的扰动之后，这个扰动将以波的形式向空间传播。

理想的形式为球面波。

但根据相对运动原理，在1时刻飞机在地点1引起球面波1，相对运动之后飞机以v的速度前行，球面波以u的速度扩散，在2时刻飞机在地点2引起球面波2，两者速度不变。

如此积累，因为飞机始终在向前，则若干波的叠加后形状。

以上是飞机匀速飞行的情况，若飞机加速，则情况更加明显。

如果飞机速度没有超音速，即v<u，则波始终在飞机之前。

但当v＝u时，则飞机与波开始保持静止。

飞机继续加速，v>u时，第一次引起的扰动波将与以后引起的扰动波叠加，并始终处于飞机前部不远处。

这个不断叠加的波就是我们通常所谓的激波了。

音障现象是一个统计结果。

如果仅仅是因为在音速附近，所以出现音障现象，那么飞机整体均应出现音障现象，因为飞机整体是一个速度。

如果说音障造成了液化，那么整个飞机都应在液化环境中。

所以用音障来介绍飞机周围的液化现象是不合适的。

尽管在音速的时候出现了空气液化的情况，液化应该从其自身的产生条件来考虑。

当湿度大的空气受到压缩时，空气中的水就会液化。

当飞机速度很高的时候，将在迎风面形成高压，高压下空气中水汽沸点升高，就会出现液化现象。

这也可以解释为什么飞机后半部分没有雾的现象。

因为飞机后部压力低，甚至出现负压，即使前方的水颗粒进入该区域，也会汽化而看不出来。

关于飞机周围压力变化，可以看做飞机不动，空气吹飞机，迎风面会出现高压，背部负压，这在流体力学里面是有结果的。

接近音障第二次世界大战后期，战斗机的最大速度，已超过每小时700公里。

要进一步提高速度，战斗机就碰到所谓“音障”问题。

声音在空气中传播的速度，受空气温度的影响，数值是有变化的。

飞行高度不同，大气温度会随着高度而变化，因此音速也不同。

在国际标准大气情况下，海平面音速为每小时1227.6公里，在11000米的高空，是每小时1065.6公里。

时速700多公里的飞机，迎面气流在流过机体表面的时候，由于表面各处的形状不同，局部时速可能出700公里大得多。

当飞机再飞快一些，局部气流的速度可能就达到音速，产生局部激波，从而使气动阻力剧增。

这种“音障”，曾使高速战斗机飞行员们深感迷惑。

每当他们的飞机接近音速时，飞机操纵上都产生奇特的反应，处置不当就会机毁人亡。

第二次世界大战后期，英国的喷火式战斗机和美国的“雷电”式战斗机，在接近音速的高速飞行时，最早感觉到空气的压缩性效应。

也就是说，在高速飞行的飞机前部，由于局部激波的产生，空气受到压缩，阻力急剧增加。

“喷火”式飞机用最大功率俯冲时，速度可达音速的十分之九。

这样快的速度，已足以使飞机感受到空气的压缩效应。

为了更好地表达飞行速度接近或超过当地音速的程度，科学家采用了一个反映飞行速度的重要参数：马赫数。

它是飞行速度与当地音速的比值，简称M数。

M数是以奥地利物理学家伊·马赫的姓氏命名的。

马赫曾在19世纪末期进行过枪弹弹丸的超音速实验，最早发现扰动源在超音速气流中产生的波阵面，即马赫波的存在。

M 数小于1，表示飞行速度小于音速，是亚音速飞行；M数等于1，表示飞行速度与音速相等；M数大于1，表示飞行速度大于音速，是超音速飞行。

喷火式战斗机第二次世界大战后期，飞行速度达到了650-750公里/小时的战斗机，已经接近活塞式飞机飞行速度的极限。

例如美国的P-5lD“野马”式战斗机，最大速度每小时765公里，大概是用螺旋桨推进的活塞式战斗机中，飞得最快的了。

若要进一步提高飞行速度，必须增加发动机推力但是活塞式发动机已经无能为力。

航空科学家们认识到，要向音速冲击，必须使用全新的航空发动机，也就是喷气式发动机。

早期的尝试二战末期，德国研制成功Me-163和Me-262新型战斗机，投入了苏德前线作战。

这两种都是当时一般人从未见过的喷气式战斗机，具有后掠形机翼。

前者装有1台液体燃料火箭发动机，速度为933公里/小时；后者装2台涡轮喷气发动机，最大速度870公里/小时，是世界上第一种实战喷气式战斗机。

它们的速度虽然显著超过对手的活塞式战斗机，但是由于数量稀少，又不够灵活，它们的参战，对挽救法西斯德国失败的命运，实际上没有起什么作用。

涡轮喷气发动机德国喷气式飞机的出现，促使前反法西斯各国加快了研制本国喷气式战斗机的步伐。

英国的“流星”式战斗机很快也飞上蓝天，苏联的著名飞机设计局，例如米高扬、拉沃奇金、苏霍伊和雅科夫列夫等飞机设计局，都相继着手研制能与德国新式战斗机相匹敌的飞机。

米格设计局研制出了伊-250试验型高速战斗机（米格-13），它采用复合动力装置，由一台活塞式发动机和一台冲压喷气发动机组成。

在高度7000米时，这种发动机产生的总功率为2800马力，可使飞行速度达到825公里/小时。

1945年3月3日，试飞员杰耶夫驾驶伊-250完成了首飞。

伊250在苏联战斗机中，是飞行速度率先达到825公里/小时的第一种飞机。

它进行了小批量生产。

苏霍伊设计局研制出苏-5试验型截击机，也采用了复合动力装置。

1945年4月，苏-5速度达到800公里/小时。

另一种型号苏-7，除活塞式发动机外，还加装了液体火箭加速器(推力300公斤)，可短时间提高飞行速度。

拉沃奇金和雅科夫列夫设计的战斗机，也安装了液体火箭加速器。

但是，用液体火箭加速器来提高飞行速度的办法并不可靠，其燃料和氧化剂仅够使用几分钟；而且具有腐蚀性的硝酸氧化剂，使用起来也十分麻烦，甚至会发生发动机爆炸事故。

试飞员拉斯托尔古耶夫，就在一次火箭助推加速器爆炸事故中以身殉职。

在这种情况下，苏联航空界中止了液体火箭加速器在飞机上的使用，全力发展涡轮喷气发动机。

涡轮喷气发动机的研制成功，冲破了活塞式发动机和螺旋浆给飞机速度带来的限制。

不过，尽管有了新型的动力装置，在向音速迈进的道路上，也是障碍重重。

当时，人们在实践中发现，在飞行速度达到音速的十分之九，即马赫数MO.9空中时速约950公里时，出现的局部激波会使阻力迅速增大。

要进一步提高速度，就需要发动机有更大的推力。

更严重的是，激波能使流经机翼和机身表面的气流，变得非常紊乱，从而使飞机剧烈抖动，操纵十分困难。

同时，机翼会下沉、机头往下栽；如果这时飞机正在爬升，机身会突然自动上仰。

这些讨厌的症状，都可能导致飞机坠毁。

空气动力学家和飞机设计师们密切合作。

进行了一系列飞行试验，结果表明：要进一步提高飞行速度，飞机必须采用新的空气动力外形，例如后掠形机翼要设法减薄。

前苏联中央茹科夫斯基流体动力研究所的专家们，曾对后掠翼和后掠翼飞机的配置型式，进行了大量的理论研究和风洞试验。

由奥斯托斯拉夫斯基领导进行的试验中，曾用飞机在高空投放装有固体火箭加速器的模型小飞机。

模型从飞机上投下后，在滑翔下落过程中，火箭加速器点火，使模型飞机的速度超过音速。

专家们据此探索超音速飞行的规律性。

苏联飞行研究所还进行了一系列研究，了解在空气可压缩性和气动弹性作用增大下，高速飞机所具有的空气动力特性。

这些基础研究，对超音速飞机的诞生，都起到了重要作用。

突破音障美国对超音速飞机的研究，主要集中在贝尔X-1型“空中火箭”式超音速火箭动力研究机上。

研制X-l最初的意图，是想制造出一架飞行速度略微超过音速的飞机。

X-l飞机的翼型很薄，没有后掠角。

它采用液体火箭发动机做动力。

由于飞机上所能携带的火箭燃料数量有限，火箭发动机工作的时间很短，因此不能用X-1自己的动力从跑道上起飞，而需要把它挂在一架B-29型“超级堡垒”重型轰炸机的机身下，升入天空。

飞行员在升空之前.已经在X-l的座舱内坐好。

轰炸机飞到高空后，象投炸弹那样，把X-l投放开去。