音障的产生原理（飞行武器烧钱的三个障碍：音障、热障及黑障）

空中飞行武器都是贵的代名词，比如一架F15重型战机，空重约13吨，美国采购价超过1亿美元，而一艘满载排水量7000吨的052D驱逐舰造价约5亿美元，由此可以算出，战机的单位重量价值约是军舰单位价值的100倍以上，那为什么空中飞行器的价值会比陆地和海上的武器载具有这样惊天的差距呢？今天我们换个角度从空中飞行器面对的三个障碍讨论。

战机与金钱

一、音障

人类在飞行实践中发现，当飞行速度达到音速（音速约为340m/秒）的十分之九，即时速约950公里/小时，飞行器局部气流的速度可能就已达到音速，产生局部激波，从而使气动阻力剧增。此时如果想要进一步提高速度，避免产生飞行事故，就需要发动机有更大的推力。这里发动机就是飞行器最关键的存在，我们都知道发动机技术非常复杂，我国自1949年成立，花费70年的时间才勉强追上欧美上世纪八十年代的航空发动机技术水平，其中的困难也许只有科研人员才能深切体会。

战斗机在突破音障时会产生的“音爆云”，同时还伴随着巨大的音爆声。

战机音爆

二、热障

热障指飞行器的飞行速度超过一定界限时因高速气流与机体表面摩擦，引起机体表面温度急剧升高而遇到的障碍。飞机的飞行速度越高，加热越严重，导致机体材料结构强度减弱，刚度降低，使飞机外形受到破坏，甚至发生灾难性的颤振。一般认为，飞机出现热障的速度为2.5倍音速以上。一般飞行2倍声速时，机头处的温度略超过100℃。而当3倍声速时，飞行器表面的温度则升至350℃左右，已超过了铝合金的极限温度，使其强度大大削弱，随着飞行器达到更高倍声速，飞行器表面温度急剧升高，这对材料的性能要求及其严格，造价更是指数级升高。

战机高速飞行温度分布

三、黑障

黑障是发生在大气层的一种特有现象。当卫星、航天飞船、洲际导弹等空间飞行器以很高的速度再入大气层返回地球时，氧气与氮气被电离，在飞行器周围形成一层等离子电离层，等离子电离层阻碍了通信电磁波的传播，致使飞行器在一定高度和一定时间内与外界通信联络会严重失效，甚至完全中断，这就是黑障，黑障区大约出现在地球上空20-100km的大气层间，且飞行器的速度在10倍音速以上。

飞船返回大气层

另外，还有目前人们只可以存在理论上，但不能实践的光障，更是人类技术水平不可达到的高度。

飞行武器是先进的，更是烧钱的，速度每提高1倍声速，都需要对飞机的材料性能提出更高的要求，对飞机的整体零部件都是极其严峻的挑战。高性能战机需要强大的国家工业实力支撑，是用巨额金钱支持无数次的技术验证而研制出的。随着时代的发展，以后的先进飞行器也许只有中美这样实力与财力并存的国家才能拥有。先进军事装备更是逐渐向头部玩家聚集。