超音速飞机在突破音障时，如果天气条件允许，会出现普朗特-格劳厄脱凝结云，特征是一个以飞机为中心轴、从机翼前段开始向四周均匀扩散的圆锥状云团。

这是由于激波面后方因气压降低导致温度的降低，进而引起水气凝结。水气凝结变成微小的水珠后，肉眼看来就像是云雾般的状态。这个低压带会随着离机身的距离增加，而迅速消失。

在平静的水面上，如果投一块石头，水面上立刻会出现一圈一圈的水波向四周传播，波及整个水面。但如果是在水面上运动的物体在水中激起的水波是从艇前开始，呈一楔形向外传播。其前缘密集，波浪很大，而后面波浪就很小。这种波称为楔形水波。此波随同快船一道前进，波及的范围始终在楔形之内。

当飞机在空中作超音速飞行时，在机头或突出部分，也会象水中前进的快艇一样出现一种楔形或锥形波，这就是激波。当它们向外传播时，便互相干扰和影响，然后汇集成一道包罗机头的前激波和一道尾随机尾的后激波。

高速冲击之下的空气可被视为是处于绝热过程之下的，因此压力变化会引发空气温度的改变。在潮湿的空气里，冲击波中空气最稀薄的部分(贴近航空器的区域)温度会降至露点以下，使得空气中的水份快速凝结，形成可见的雾锥。压力的改变离航空器越远越小，因此凝结现象只会出现在航空器的前端周遭，并呈锥状。

人们在实践中发现，在飞行速度达到音速的十分之九，即马赫数M0.9空中时速约950公里时，局部气流的速度可能就达到音速，产生局部激波，从而使气动阻力剧增。要进一步提高速度，就需要发动机有更大的推力。

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更严重的是，激波能使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。同时，机翼会下沉、机头往下栽。如果这时飞机正在爬升，机身会突然自动上仰。这些讨厌的症状，都可能导致飞机坠毁，这就是所谓“音障”问题。

航天飞机发射25秒至33秒之后，速度超过音速，即可见冷凝云出现在前缘。一些核子试爆的档案影片也记录了这种效应，1946年美国十字路行动进行水下试爆，核爆所产生的冲击波前端形成了短暂的冷凝雾云。

实际上，低空飞行速度虽然没达到或超过声速，只要飞行速度足够大，在飞机机翼等地方就会出现局部超声速气流，这时也会出现局部激波，从而产生局部凝结云。在海平面上的飞行表演就会出现低空局部凝结云，这时飞机的飞行速度并没有超过声速。

本文转载自公众号：疯狂机械控

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风上风云｜云端故事

原标题：《飞机突破音速瞬间，看到声音被甩在后面的样子！》

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