都是“空氣墻”惹的禍

王恩收

在特殊情況下，空氣也能構成墻壁，這種墻壁叫“空氣墻”。如果飛機撞到“空氣墻”上，會被撞得粉身碎骨！

發生這樣的事情，要從飛機的飛行談起。早期的飛機都是用螺旋槳作推進器的，這種飛機可以達到每小時700千米的速度，趕不上聲音的速度。后來，人們設計了一種新式飛機，這種飛機不用螺旋槳作推進器，而是靠向后噴射大量高壓氣體產生的反沖力向前飛行，這就是大家熟知的噴氣式飛機。第一架噴氣式飛機的飛行速度比之前飛機的飛行速度提高了很多，后來經過不斷改進，速度竟可以達到每小時975千米。

然而意想不到的慘劇發生了。當試飛的噴氣式飛機速度繼續加大時，突然發出一陣雷鳴般的巨響，一眨眼，正在飛行的飛機被撞得粉碎，好像撞上一座大山似的。以后又連續發生了幾起類似的爆炸。飛機設計師、工程師和物理學家對這件怪事做了深入的調查研究，終于找到了兇手——空氣，是“空氣墻”把飛機撞碎了。

原來，一切物體，包括飛機在內，在空氣中運動時都會給前面的空氣一定的壓力，使物體前面的空氣被壓緊，形成一堵肉眼看不見的“墻壁”。物體運動速度越大，這堵“墻”越堅固（密度增大）。

如此說來，是不是所有的飛機都得擔心碰上這堵墻了？絕不是！因為“空氣墻”總是以聲音的速度往前跑的（聲音在25℃的空氣中的速度是每秒346米），只要在低于聲音的速度范圍內運動，就不可能追上它或碰上它。但對于超過聲音的速度飛行的飛機或其他飛行器來講，那就勢必會碰上空氣墻，發生前面那樣的慘劇。人們把空氣的這種作用稱為聲障。科學家還發現，由于飛機周圍的氣流不均勻，因此飛機在速度還未超越聲速時，就會被撞得粉碎。

如何克服聲障？科學家找到一種辦法：把飛機的外形改一下，將機身做成紡錘狀，兩頭尖、中間粗，再把飛機的兩只翅膀盡量朝后展。這樣，飛機就可以順利地穿過“空氣墻”了。

今天，一些先進的噴氣式飛機的速度已達到聲速的兩倍，甚至三倍，但由于飛機的外形已得到改進，再也沒有發生過撞上“空氣墻”的現象。