隱形殺手“空氣墻”

華興恒

空氣也能構成堅硬的“銅墻鐵壁”，成為非常可怕的隱形殺手？沒錯！聽起來令人難以置信，然而這卻是不爭的事實。歷史上就曾出現過多起飛機被“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。

早期的飛機都是用螺旋槳作為推進器的，這種飛機的飛行速度可達到700多千米/小時，是汽車高速行駛速度的7倍以上。可是，人們并不感到滿足，當時有人就提出了這樣一個既現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，那么使飛機的飛行速度追上聲音呢？”為了實現這一偉大目標，人們設計了一種新式飛機——噴氣式飛機。這種飛機不是使用螺旋槳來推進，而是靠向后噴射大量的高溫高壓氣體產生反沖力，從而實現向前快速飛行的。第一架噴氣式飛機的速度提高了不少，經過不斷改進，竟可以超過980千米/小時。

在這場人類與大自然的賽跑中，眼看著飛機就要超過聲速了，偉大目標就要實現了，就在人們歡欣鼓舞之際，意想不到的慘劇發生了：當試飛的噴氣式飛機速度繼續增大就要接近聲速時，突然出現一陣雷鳴般的巨響，正在飛行的飛機瞬間解體，就如同撞上了一座大山一樣，著實令人驚恐。后來，又連續發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，飛機設計師、工程師與物理學家聯合起來對此類怪事進行了深入調查研究，經過反復模擬實驗，終于找到了真正的元兇——空氣。看似非常柔弱的空氣，競能把飛機撞得粉碎？乍一聽大家也許不會相信，甚至大驚失色。然而，這就是事實。一切物體包括飛機在內，在空氣中運動時，都會對前面的空氣產生一定的壓力作用，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？大家不必擔心。“空氣墻”總是以聲音的速度高速向前飛奔的，只要在低于聲音的速度范圍內運動，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或其他高速運動的物體來講，那就勢必要碰上“空氣墻”，發生前面所說的慘案了。科學家們把空氣的這種作用稱為聲障。他們還發現，由于飛機體形巨大，再加上外在形狀的不同，從而導致周圍的氣流不均勻，因此在飛機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其飛行速度就永遠甘心落后于聲速嗎？能不能克服聲障呢？當然能！經過認真研究、反復實驗、多方探索，科學家們終于找到了解決方法。他們把機身做成紡錘形，使其兩頭尖、中間粗，兩個機翼向后掠，通過改變飛機外形的方式，讓飛機順利穿過“空氣墻”，從而有效避免慘劇的發生。

現在，一些較為先進的飛機的速度已達到聲速的兩倍，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知識的威力和物理知識的神奇。

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