在航空史上，马赫速度是一个非常重要的概念。它代表了飞行器速度与声速之间的关系，是衡量飞行速度的一个重要标准。那么，飞机是如何突破声障的呢？飞行速度与声速之间又有哪些奥秘呢？接下来，我们就来一探究竟。
什么是马赫速度？
马赫速度，简称马赫数，是飞行器速度与声速的比值。声速是指声波在介质中传播的速度，在空气中的声速大约为每秒340米。当飞行器的速度达到或超过声速时，我们称之为超音速飞行。
飞机如何突破声障？
要突破声障，飞机必须达到一定的速度，这个速度就是马赫1。当飞机以马赫1的速度飞行时，飞机周围的空气会被压缩，形成激波。激波会使得飞机周围的空气压力和温度升高，同时也会产生巨大的噪音。
为了突破声障，飞机需要具备以下几个特点：
设计：飞机的气动设计非常重要，需要减小阻力，提高升力。例如，波音707和波音747等大型客机在设计时就考虑了超音速飞行的需求。
材料：飞机的材料需要具备足够的强度和耐高温性能，以承受超音速飞行时产生的热量和压力。
发动机：超音速飞行需要强大的发动机，以提供足够的推力。例如，F-22猛禽战斗机使用的F-119发动机就具备超音速飞行能力。
控制系统：飞机需要具备先进的控制系统，以确保在超音速飞行时的稳定性和安全性。
飞行速度与声速的奥秘
激波：当飞机以超音速飞行时，会形成激波。激波会导致飞机周围的空气压力和温度升高，从而对飞机的气动性能产生影响。
音爆：当飞机以超音速飞行时，会发出巨大的噪音，这种噪音被称为音爆。音爆会对地面上的生物和环境造成影响。
能量消耗：超音速飞行需要消耗更多的能量，因为飞机需要克服更大的空气阻力。
气动加热：超音速飞行时，飞机表面会受到气动加热，这可能导致飞机表面材料损坏。
总之，飞机突破声障是一个复杂的过程，涉及到飞机设计、材料、发动机和控制系统等多个方面。通过不断的技术创新和优化，人类已经能够实现超音速飞行，为航空事业的发展做出了巨大贡献。