0344研究,大鳥爪的厲害(2 / 2)

據說,嚴重的氣蝕會在液體中形成激波或高速微射流,導致螺旋槳之類的金屬材料表麵晶體結構被扭曲,出現化學不穩定性,使鄰近晶粒具有不同的電勢,而物體表麵局部材料剝落後,出現的新的純淨金屬和周圍舊金屬之間構成一對電極而產生腐蝕電流,從而加速電化學腐蝕過程,剝蝕區域中材料的機械性能顯著惡化,從而導致空蝕量激烈增加。

聽起來很複雜,但結果隻有一個,就是空蝕現象對螺旋槳具有破壞性,輕微是腐蝕螺旋槳葉片,嚴重是讓螺旋槳葉片折斷。為迎合實際需要,人們在設計和使用螺旋槳的時候一般都盡量減少和避免空爆現象的發生。

與螺旋槳在水中高速運動類似,當物體在空氣中高速運動時,比如飛機。當飛機接近音速時,將會逐漸追上自己發出的聲波。此時,由於機身對空氣的壓縮無法迅速傳播,將逐漸在飛機的迎風麵及其附近區域積累,最終形成空氣中壓強、溫度、速度、密度等物理性質的一個被稱為“激波麵”的突變麵。

激波麵,是聲學能量的高度集中麵,所以又稱音錐。當飛機由亞音速進入到超音速時,激波麵後方以氣壓驟降導致溫度也極具降低,引起水氣凝結導致出現了以飛機為中心軸、從機翼前段開始向四周均勻擴散的圓錐狀雲團,也就是人們所熟知的“音爆雲”。

一般而言,大部分音爆雲形成都在剛好加速穿過音障速度臨界的一霎那,飛行高度越低、空氣密度越大、空氣越潮濕的環境下,越有利於增大激波麵在氣壓和溫度上的反差,更容易形成音爆雲。在合適條件下,接近音速的飛機也可以產生音爆雲。

音爆的能量巨大,一架低空超音速飛行的戰鬥機產生的音爆足以震碎門窗玻璃。音爆強度飛行高度增大而減弱,但影響範圍則擴大。音爆因時間短暫,對地麵的影響在戶外一般不大,對室內壓強變化雖小,但經多次反射形成共鳴,持續時間較長,影響頗大。因此,在城市上空,低於1萬米高度常禁止作超音速飛行。

我在這個時候這麼嚴肅地說起這樣近乎學術話題,不是想變成螺旋槳將奪命幼師的大鳥爪攪碎,也不是要變成超音速飛機弄出音爆將奪命幼師震得耳膜破裂、身體失衡,而是想說:

大鳥爪的速度明明很快、卻沒有發出任何聲音,是因為大鳥爪的表麵構造很合理、很適合高速而悄然的攻擊。