時(shí)間過(guò)得真快，當(dāng)初“黑絲帶”首飛引發(fā)無(wú)數(shù)軍迷狂歡的場(chǎng)景猶在眼前，眨眼間這一幕已經(jīng)過(guò)去十年了。十年間，殲20變了很多，盡管不再是昔日的“小甜甜”，卻依然是咱中國(guó)軍迷心中最癡迷的“牛夫人”。
十年前的殲20
大家對(duì)殲20的期待比較高，處處都想跟美國(guó)的F22比高低。作為全球第一款五代戰(zhàn)斗機(jī)，F(xiàn)22據(jù)說(shuō)有“四超”：超音速巡航、超機(jī)動(dòng)、超隱身和超視距攻擊。許多人覺(jué)得F22有的殲20自然也應(yīng)該有，然而幾年過(guò)去了，殲20從未向世人展示它的任何一項(xiàng)超級(jí)性能，甚至連超音速飛行都沒(méi)見(jiàn)過(guò)，于是有人開(kāi)始不自信起來(lái)。
你可能會(huì)說(shuō)，殲20可以超音速呀，我在網(wǎng)上看過(guò)它飛出過(guò)音爆云！沒(méi)錯(cuò)，就下面這張圖片，看起來(lái)很像那么回事。
這張圖片是網(wǎng)友P的
還有朋友拿出了另一張圖，證明殲20飛超音速完全不在話下：
這張圖P得比較馬虎
很遺憾，這兩張圖片都是軍迷用軟件P出來(lái)的，其中上面那張的原圖正是F22戰(zhàn)斗機(jī)，而第二張殲20音爆云的圖P得很馬虎。
對(duì)比一下F22的圖片
殲20能不能超音速？當(dāng)然可以，早在殲六的年代，超音速飛行就已經(jīng)不在話下，現(xiàn)代殲擊機(jī)沒(méi)有哪個(gè)做不到超音速，難的是超音速巡航，也就是長(zhǎng)時(shí)間保持1馬赫以上的高速度飛行。你不知道只能說(shuō)明你沒(méi)看見(jiàn)，并且，所謂的音爆云并非超音速飛行才有。
音爆云這個(gè)提法不準(zhǔn)確如果你問(wèn)一個(gè)物理學(xué)家，他會(huì)告訴你這團(tuán)出現(xiàn)在飛機(jī)周圍的霧氣叫“冷凝云”或者“蒸氣錐”。
F/A-18飛出“音爆云”
也許跨音速飛行能產(chǎn)生類似的現(xiàn)象，但只要條件合適，你達(dá)不到音速它也能產(chǎn)生冷凝云。冷凝云的形成與氣壓有關(guān)。
空氣里有一些水蒸氣，它們大多是分散的水分子，所以平時(shí)我們看不見(jiàn)它?？諝庵兴肿颖容^少時(shí)我們會(huì)覺(jué)得空氣很干燥，反過(guò)來(lái)就會(huì)感覺(jué)空氣濕得能擰出水來(lái)，但這時(shí)候我們依然看不到它們——空氣始終是透明的。一旦溫度降低到結(jié)露點(diǎn)，同時(shí)空氣中有一些微塵，這些水分子就會(huì)凝結(jié)在一起形成一個(gè)個(gè)小水滴，這就是我們常見(jiàn)的霧或者云。
水蒸氣冷凝形成云霧
飛機(jī)依靠機(jī)翼的升力飛行，機(jī)翼在高速向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將周圍的空氣向下壓，從而獲得一個(gè)向上的反作用力。機(jī)翼向下擠壓空氣會(huì)產(chǎn)生一個(gè)局部高壓區(qū)，這個(gè)區(qū)域的空氣溫度隨之升高；而在機(jī)翼和機(jī)身的頂部和后方會(huì)形成一個(gè)短暫的低壓區(qū)，這個(gè)區(qū)域的壓力迅速釋放會(huì)造成溫度瞬間降低。
機(jī)翼上下部分壓力和溫度差異
飛機(jī)機(jī)翼上下部分產(chǎn)生的壓力差越明顯，空氣溫度的變化會(huì)越劇烈，從而使得低壓區(qū)空氣中的水蒸氣瞬間達(dá)到冷凝點(diǎn)。
空氣中有多少水是關(guān)鍵空氣中的含水量并不均衡，夏天時(shí)由于地面蒸發(fā)量大，空氣中含有更多水分子；而冬天空氣就相對(duì)干燥一些。在森林、湖泊和海洋的上方，空氣濕度比較大，一旦空氣形成較大的壓力差，水分子就很容易達(dá)到超飽和狀態(tài)，從而凝結(jié)起來(lái)形成霧，這也是許多飛機(jī)在做超機(jī)動(dòng)飛行時(shí)，它的背面出現(xiàn)濃密水霧的原因。
F14、殲20和F22超機(jī)動(dòng)飛行瞬間
戰(zhàn)斗機(jī)超機(jī)動(dòng)飛行時(shí)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到音速，否則強(qiáng)大的過(guò)載會(huì)令飛行員無(wú)法承受。之所以出現(xiàn)云，首先是因?yàn)榭諝庵杏凶銐蚨嗟乃魵?，同時(shí)機(jī)翼在超機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)制造了巨大的壓力差。
在靠近海面的地方，空氣中的水汽常常接近于飽和狀態(tài)，超低空飛行的飛機(jī)很容易制造出凝結(jié)云，即便它的速度并不快。
一個(gè)膽大的戰(zhàn)斗機(jī)飛行員在做掠海飛行時(shí)，他很容易制造類似音爆云的現(xiàn)象，實(shí)際上飛機(jī)此時(shí)的飛行速度并沒(méi)有達(dá)到音速。
F/A-18掠海飛行形成蒸汽錐
B2隱形轟炸機(jī)是亞音速飛機(jī)，它在以0.6馬赫的速度超低空掠海飛行時(shí)也能制造出云，很顯然這與音爆沒(méi)有關(guān)系。
B2低空飛行時(shí)也能制造出冷凝云
說(shuō)到這里，你可能會(huì)產(chǎn)生這樣一個(gè)疑問(wèn)：
音爆云是不存在的嗎？答案同樣的否定的。真正的音爆云除了要滿足空氣中有足夠多水蒸氣這一條件之外，它對(duì)飛機(jī)的速度要求也很嚴(yán)格。
音爆云實(shí)際產(chǎn)生于跨音速飛行的飛機(jī)翼面上，當(dāng)飛機(jī)以0.95~1.05倍音速飛行時(shí)，機(jī)翼對(duì)氣流的擾動(dòng)會(huì)放大周圍空氣的壓力和溫度差，從而在飛機(jī)后部形成圓錐狀的冷凝云團(tuán)，隨著壓力的恢復(fù)，云滴會(huì)迅速蒸發(fā)化為無(wú)形。而如果飛機(jī)以音速的一半或兩倍音速飛行都不能形成這種形狀的云團(tuán)。
F/A-18跨音速飛行
音爆云與音爆本身沒(méi)有關(guān)系由于音爆云常常是在飛機(jī)跨音速飛行時(shí)產(chǎn)生，而飛機(jī)在達(dá)到音速時(shí)會(huì)產(chǎn)生聲音沖擊波，所以許多人將音爆云的產(chǎn)生歸因?yàn)闆_擊波對(duì)空氣的振動(dòng)，認(rèn)為音爆云是“可視化的沖擊波”，其實(shí)這是錯(cuò)誤的。
飛機(jī)在達(dá)到音速時(shí)產(chǎn)生沖擊波
正如前文所述，音爆云的前端與沖擊波沒(méi)有半毛錢關(guān)系，它反應(yīng)的是跨音速流動(dòng)空氣等溫線的位置，是壓力和溫度變化曲線。而飛機(jī)造成的沖擊波錐面始終在音爆云蒸汽錐的前方。飛機(jī)在接近音速的時(shí)候就能產(chǎn)生這種圓錐狀的云，所以云的出現(xiàn)不是戰(zhàn)斗機(jī)“突破音障”的結(jié)果。土星五號(hào)火箭跨越音速時(shí)在它的中部出現(xiàn)音爆云，但火箭的沖擊波形成位置卻在尖端，二者距離達(dá)到幾十米。
土星五號(hào)跨越音速前在中部形成蒸汽錐
為什么殲20沒(méi)有音爆云？殲20可以輕松完成超音速巡航，之所以我們沒(méi)有拍到殲20的音爆云，一種可能的解釋是它沒(méi)有在貼近地面或海面做跨越音速的飛行，或者它做了但沒(méi)有公布圖像。
超低空超音速飛行產(chǎn)生的激波對(duì)地面建筑物的破壞力巨大，它不僅能震碎窗戶玻璃，還可能損傷我們的聽(tīng)力，除非在遠(yuǎn)離城市的地區(qū)或海面，一般情況下飛行員不會(huì)在訓(xùn)練時(shí)這么做。
殲20產(chǎn)生冷凝云
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