飞行器速度越快障碍越多：先音障再热障最后是黑障！

飞行器速度越快障碍越多：先音障再热障最后是黑障！武器小站 2019-03-20 22:10:00

人类科技的发展史就是在不断突破自我、认识自我并将先进技术合理运用的一个过程。虽然现在人们掌握的科学技术已经够发达了，但是在人类航空和航天方面还有3大障碍在阻碍着技术的进步或者产品的大规模应用，这3大障碍就是音障、热障和黑障。

第二次世界大战后期不少螺旋桨战机的最大飞行速度达到700公里，如果从高空俯冲时速度就会接近音速，这时飞机的飞行阻力会非常大且会出现状态不稳的现象，如果操纵不好的话可能会造成机毁人亡。在此之前人们曾一度以为音速是不可以突破的，但随着喷气式发动机的发明人类突破音障有了底气。1947年10月14日美国试飞员耶格尔驾驶X-1实验飞机在12000米高空飞出了1278公里的时速成功突破音障。1953年美国试飞员道格拉斯驾驶着装有喷气和火箭发动机的飞机突破2倍音速，人们也意识到了只要突破1倍音速之后就不会再有音障了。

1958年正式服役的F-104战机最大飞行速度达到了2马赫，成为了人类历史上第一款突破2马赫的战机，如今的战机突破2马赫飞行速度是再正常不过的事情了。不过遗憾的是由于受到音爆、成本、安全等多方面因素影响人类目前没有一款大量投入民用领域的超音速客机，图-144和协和客机存在的时间都太短了。

而之所以大多数的战斗机的最大速度指标限制在2马赫左右是因为当飞行器在大气层中飞行速度在2马赫时表面温度会上升到100℃，如果飞行超过3 马赫的时候表面温度会高达350℃。飞行速度越高的飞行器跟大气层摩擦产生的热量会更高，为了解决高速飞行产生的热障对飞行器造成损害的问题，飞行器在制造时不仅需要使用耐高温的钛合金/不锈钢等材料，还要为飞行器加装隔热设备和冷却设备。这样的话飞行器的制造难度和成本都会大大提高，目前有人飞行器最大飞行速度基本上都保持在2马赫上下就是这个原因，只有米格-25、SR-71等极少数成熟战机突破了3马赫的飞行速度。3马赫已经成了有人驾驶的战机的一个门槛，全面突破3马赫目前来看还是遥遥无期的。

而当飞行器速度再上升一个台阶到达5马赫或者更高时产生的热量会使得飞行器表面会形成等离子体鞘，这时较低频率的电磁信号都会被屏蔽，比如再入大气层的航天器与指挥大厅会暂时中断信号，这种现象叫做“黑障”。只有当飞行器的飞行那个速度降低之后电磁信号才会恢复，这就表明现有飞行器想要突破5马赫向更高的速度进发时有失控的风险。

不过“黑障”也并非是不可以突破的，比如我国新一代多用途载人飞船就采用了突破了“黑障”状态下的通讯技术，至于具体是怎么突破的这就不得而知了。

至少在目前人类想要飞得更高、飞得更快就得先后突破音障、热障和黑障这三大难题，简直就跟升级打怪一样越往后越难，以后还会不会出现其他障碍暂时就先不想那么远了。而现在即便是有一些突破很多都是直接应用在了军事领域。对于你我这等小民来讲哪天能够乘坐超音速客机就满足了，在大气层边缘喝茶聊天谈论人生的事还是先不用想了。

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龚老师，你真是牛人啊

文章有详有略，言之有序，内容生动具体，不失为一篇佳作。