215626 江蘇省張家港市沙洲中學(xué) 李 俊
《空間和時(shí)間旅行》（人教版實(shí)驗本第二冊第四課）第三段中有這么一句話(huà)：“1947年，美國空軍飛行員查理斯耶格爾首次突破聲音的障礙，以超過(guò)每小時(shí)670英里（1087公里）的速度飛行。”這里，該如何理解“突破聲音的障礙”？
第二次世界大戰期間，人們發(fā)現當戰斗機的速度達到每小時(shí)七八百千米時(shí)，飛機速度極少增加，有時(shí)還有劇烈的振動(dòng)，甚至發(fā)生爆炸。這些飛行上的難題當時(shí)叫做音障。
這是因為，當飛機的飛行速度比音速低時(shí)，同飛機接觸的空氣好像“通信員”似的，以傳遞聲音的速度向前“通知”前面即將遭遇飛機的空氣，使他們“讓路”；但當飛機的速度超過(guò)音速時(shí)，飛機前面的空氣因來(lái)不及躲避而被緊密地壓縮在一起，堆聚成一層薄薄的波面--激波，激波后面，空氣因被壓縮，使壓強突然升高，阻止了飛機的進(jìn)一步加速，并可能使機翼和尾翼劇烈振顫而發(fā)生爆炸。
經(jīng)過(guò)詳細研究，美國航空咨詢(xún)委員會(huì )的斯托克博士提出并解釋了引起飛機振顫及爆炸的激波，預言了超音速飛機應具備三四十度的后掠角；美國貝爾公司的經(jīng)理貝爾畫(huà)出了活塞式飛機螺旋槳接近音速時(shí)的失速圖，以及這時(shí)的機翼開(kāi)裂和尾翼振顫。后來(lái)，貝爾公司的X-1火箭飛機首次突破了音障，榮獲第一架超音速飛機的桂冠，試飛員即是美國空軍上尉查理斯耶格爾。
因此，上文“突破聲音的障礙”即是超過(guò)聲音傳播的速度。“每小時(shí)670英里（1078公里）的速度”即是聲音在高空（平流層）的傳播速度。聲音的傳播速度隨空氣溫度的變化而變化。當空氣絕對溫度為288k（15℃）時(shí)，音速約為340米/秒；當平流層絕對溫度是216.5k（-56.5℃）時(shí)，音速約為296米/秒。
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