本文目录
- 超音速飞机突破音障会把声音抛在后面，那么突破光障会发生什么味
- 突破音速会产生音障，那有没有光障
- 飞机在突破音障时，为什么会在机尾形成一个圆锥型的云
- 战机突破音障时，为什么飞机周围出现一圈白雾一样的东西
- 战斗机突破音障的时候，飞行员听不到吗
- 物体运动速度超过空气中的音速会产生音爆，那要是在水中运动超过水里的音速会怎么样呢
- 子弹在飞行途中会遇到音障吗
超音速飞机突破音障会把声音抛在后面，那么突破光障会发生什么味
兔哥回答：人们把从亚音速到超音速的突破称为突破音障，音速用马赫数表示，音速的数值并不是一个定值，而是根据地球的纬度、飞行行高度不同数值不同，习惯性的取一个平均数，既空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/秒，大约是1224公里/每小时，当飞机达成这个速度就叫一倍音速，也称为一马赫，马赫数用字母M表示。
突破音障并不是飞机超过这个数值就进入音速了这么简单，飞机需要突破音障束缚，有时会出现音障环，如上图所显示的环状云，其实就是空气激波层。飞机达到了950公里/小时的飞行速度时，就开始进入音障区，基本就是0.9马赫时，所谓的音障理论解释很专业，也很复杂，简单讲就是飞机达到接近音速时，声波会在飞机前面形成叠加，越来越厚，飞机遇到的阻力越来越大，这层叠加的音障层就像是一层厚厚的具有弹性的障碍层阻挡飞机飞行，普通的螺旋桨飞机由于动力不足就被堵在这了，飞不过去。喷气式飞机的动力大，加大油门使劲闯，把这层音障层顶破，钻过去，就达到音速了，超过音速时会出现音障环，而且会出现音爆，但并不是绝对的，根据空气温度、湿度等等有关系。
造成这种现象的原因是局部气流的速度可能就达到音速，因而产生局部激波，导致气动阻力急剧增加。飞机在接近音速的瞬间由于阻力增加飞机受阻会出现颤抖、噪音增加，当突破音障后瞬间就安静下来，没有任何声音，听不到发动机的声音了，非常静，而且飞机很轻松的飞行。音障并不是所有的喷气飞机都能突破，和速度，结构，造型有很大的关系。不管怎么说，飞机目前是能够突破音障，并且对于战斗机，火箭等等飞行器来说都非常容易，已经不是什么难事，那么，更快的光速能突破吗？
关于突破光速这个可以说是不可能的，光的速度达到了30万公里/秒，而音速只有340米/秒，差太远了。另外，音速虽然看不见摸不着，但音速它是存在于空气等介质中的，它依靠介质传播。光速是不能被超越的，这是科学家们说的，因此，光障现象也就不会发生了，我们也就无法知道突破光障是一个什么样的情景，不过光也是一种能量源，假如和音障一样形成阻力想象，估计飞行器也烧没了，要说发生什么味，估计是烧焦的味道，哈哈?，我是这么理解的，不知道你是咋理解的，不访讨论一下了。（以上是兔哥个人观点，欢迎探讨指正，图片来源网络，记得关注兔哥啊！）
突破音速会产生音障，那有没有光障
在地球上，当物体的速度突破音障时，将会发出巨大声响的音爆，并有可能在物体周围形成音爆云。那么，是否存在类似于音障的光障呢？当物体突破光速时，又会产生什么现象呢？
根据狭义相对论，真空光速c是最快的局域速度，物体或者有效信息的传播速度不可能突破光速，而且有静质量的物体还不可能达到光速。真空光速可以说是“光障”，没有物体可以突破，也没有人知道突破“光障”会产生什么现象。
不过，在某些情况下，“超光速”是存在的，并且也会产生标志性的现象，这就是切伦科夫辐射。
光在介质中的传播速度会放慢，例如，光在水中的速度为真空光速的75%。如果带电粒子（如电子、质子）在水中的传播速度超过0.75c，这就会出现突破“光障”的现象，产生光子震波，发出蓝色的切伦科夫辐射，这是一种短波电磁辐射。切伦科夫辐射通常出现在核反应堆中，这种现象可以用来研究高速运动的带电粒子。
需要注意的是，在切伦科夫辐射效应中，带电粒子所超过的光速是相速度，而不是波前速度。光在介质中传播时，由于介质中的电子会吸收光子进入更高的能级，然后电子又会辐射出光子，跃迁回原来的能级，这个过程需要经历一定时间，从而使光在介质中的传播速度看起来变慢了。事实上，光本身的波前速度是没有发生变化的。
另外，考虑到空间本身结构的膨胀速度，在空间中的星系相隔超过140亿光年之后，它们之间的退行速度会大于光速。这种“超光速”现象所造成的后果是我们永远也不可能观测到现在位于140亿光年之外的星系，因为它们在超光速远离而去，无论经过多长的时间，它们发出的都无法走完去往银河系的路程。
值得强调的是，星系也没有真的相对于背景空间做超光速运动。因为这种超光速现象是由空间本身结构的膨胀所引起的，而空间膨胀不会受制于狭义相对论。
飞机在突破音障时，为什么会在机尾形成一个圆锥型的云
我们有时候在看某架战机高速飞行的时候，在一瞬间机身后半段会产生一个圆锥形的云团，所以很多人都说这架战机刚刚完成超音速加速飞行过程，理由就是战机机身中后部产生了锥状云团。首先我们要明白战机为什么在突破音障的时候，机身中后部会产生圆锥形的云团？还有是不是产生了锥状云团就说战机已经突破了音障在超音速飞行？首先来解释一下什么叫音障？早期的螺旋桨飞机因为速度比较低的缘故，是不可能出现这种现象的，直到二战后喷气式战机出现后，随着速度的增加，当飞机的速度越接近音速的时候，由于飞行速度的增加，积压在飞机前部的空气会被压缩成密度很高的空气墙，使战机速度难以进一步提升，所以把这种现象称之为“音障”。意思就是难以超音速飞行的一道障碍的意思吧。但是受限于战机的推力不够大的原因，战机要想进一步的提升速度突破音障，就会受到因压缩的空气团的阻力使战机出现剧烈的震荡和速度急剧衰减现象，这样积压在机身前部的空气会逐渐形成激波，激波使得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，操纵十分困难使得战机可能发生坠毁或者空中解体。直到美国的X1火箭动力的飞行器在成功突破音障后，超音速飞行才从理论走向实际。在飞行器跨越音障的过程中，机身前部的空气被急速压缩，而机身中后部的气压则相对较低，所以随着速度的逐步增加，当战机机身前部和后部的空气压差达到一定的差异后，空气中的水分开始凝结，形成水蒸气在机身后部气压相对较低的位置形成我们看到的锥形云团，到飞行器的速度成功超过音速后，这个锥形云团也会随之消失，所以这个锥形云团之所以是锥形的就是因为空气在压缩过程中，形成的激波由于压力不均等的原因，所以形成的云团也就成了我们看到的锥形。而且在这个锥形云团产生的过程中，机身对空气的压缩形成的激波面上声学能量高度集中，这些能量传到人们耳朵里时，会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声，这就是音爆。当然由于音爆产生在机身后部，所以驾驶战机突破音障的战机飞行员是听不到音爆的。再一个不是说战机高速飞行产生的锥形云团就代表了战机已经成功突破音障，之所以我们看到某些战机在实际速度不高的情况下也会产生锥形云团的原因是机身产生的涡流现象导致，比如战机在接近音速的时候，由于空气湿度比较大的缘故，在战机机身中后部也会产生一个类似锥形云团的云雾，这个其实我们也可以很好的理解，比如一些体型超大的轰炸机有时机身周围也会产生锥形云雾，或者是美军的舰载机在低空飞过航母的时候也有类似的锥形云雾，这些都不是战机在突破音速时所产生的音爆现象，只是空气涡流导致的水蒸气过大形成的积压云团罢了。具体怎么分辨是不是音爆云团呢？其实细看的话，音爆云团由于是由机身前部和中后部的空气压差不一致导致的，所以在战机突破音爆的瞬间，机身头部也是有一小部分压缩云团现象出现的。而空气涡流导致的压缩云团虽然也是因为空气压缩而形成的，但是一般情况下这个云团比较纯净，所以从这点还是可以分辨出来的。毕竟音爆产生的伤害是很大的，比如飞行航展期间的表演飞机的锥形云雾、舰载机超低空飞跃航母时的锥形云雾是音爆云的话，那在地面看表演的群众和航母上看风景的水兵岂不是要伤亡惨重？当然舰载机也不是没有过飞过航母时产生的音爆现象发生过，只是这个具体分辨起来不同情况不同对待罢了。
