克服音障的超音速飞行
当战斗机的速度达到每小时七八百千米时，驾驶员发现，尽管一个劲儿地加大油门，飞机的速度也不会增加，飞机俯冲时也往往不听操纵，有自动低头的趋势，有时还剧烈地振动，左右摇摆等。这是为什么呢？原来是飞机速度已经接近空气中声音的传播速度——音速。这一飞行上的难题，当时叫做音障，顾名思义，就是超越音速是飞行中的障碍。
那时人们只有低速飞行的经验，只是在枪弹、炮弹飞行方面早已积累了许多超音速的运动知识，枪弹、炮弹一出膛的速度就是超音速了。但是对于物体由低速加快上去、接近音速、最后超过音速的过程是不清楚的，以为飞机的速度接近音速时会有一个难以逾越的界限。
20世纪50年代中，人们进行了超音速飞行，当时这是飞行史上十分激动人心的事情。几十年过去了，现在人们谈论起超音速的飞行并不觉得有什么激动的，好像超音速飞行是天经地义的事情。但是你可否知道，当时人们在向音速冲击时，遇到了多大的困难啊！
声音的速度有多大呢？在日常生活中，我们有许多平时不曾深刻体会的实际经验，你一张嘴说话，我立即就能听到，似乎声音的传播不需要时间，但实际上，声音从一地到另一地的传播是需要时间的，只是因为它的传播速度相当快而已。在海平面上温度为15℃时，它的速度是每秒340米，即每小时1224千米，而说话的人与听话的人之间的距离又非常近，所以感觉不出传播所花的时间。在雷雨天，我们常能看到这样一个现象：先看到闪电后，才能听到远处传来的隆隆雷声。实际上闪电和雷声是在云层中同时产生的，只是因为闪电以光速每秒30万千米的速度传播，而雷声是以音速传播的缘故。
声音是怎么一回事？我们听到的声音，是发声物体的振动，通过空气传到我们耳膜的一种感觉，而它本身就是物体振动。物体振动之后，必然会带动物体周围的空气一起振动。就是说，物体振动时会使和它相接触的空气层时而受到压缩，时而又得到膨胀，这种时而压缩时而膨胀的运动，会从一层空气传到另一层，不断地向四面八方传播，音速实际上指的就是这种扰动由近向远的传播速度。
声音的传播速度与空气的温度有关。在海面上，空气温度为15℃时，其声音传播的速度为每秒340米，在平流层里，温度为-56.5℃时，音速为每秒296米。
飞机在空中飞行，不断地扰动四周的空气，这些扰动也就以音速传播开了。
通常人们将飞机的速度是音速的多少倍数称为马赫数，这是为了纪念一位名叫马赫的科学家而命名的。如果飞机做超音速飞行，马赫数显然就大于1了；如果做小于音速的飞行，马赫数就小于1。
飞机一接近音速飞行，会遇到许多低速时不会遇到的复杂现象，这时飞机的阻力会变得很大。为了克服这些阻力，人们将机翼做得比以前薄了许多，以减小阻力。
后来，人们发现将机翼做成向后倾斜的形状，做超音速飞行时，可以减小许多阻力，同时将机翼的前面做成尖头，而不是像低速飞行时那样，将机翼前缘做成圆头的。这样一来，飞机的阻力便会减小，速度便会加快。
今天的战斗机机翼的前面几乎都是向后倾斜的，我们叫它后掠翼飞机。当这种飞机起飞时，速度很低，这时它的机翼张开，像低速飞机一样并不后掠，当速度越来越快，并且接近音速时，它的机翼便后掠起来。速度越大，后掠便越厉害。
超音速飞机现代的超音速战斗机，飞行马赫数一般在2左右，只有很少几种马赫数超过了3的飞机，个别一两架试验性飞机马赫数超过了6。宇宙飞船返回地球，洲际导弹重返大气层时，是做高超音速飞行，马赫数可以达到10以上。这时由于与空气剧烈地摩擦，飞行器表面的温度非常高，如果制造这些飞行器的材料不能耐高温的话，便有可能被“烧穿”。为防高温，美国的航天飞机便在四周、尤其是在头部贴上了一层用陶瓷材料做成的防热瓦，才安然无恙地返回了地球。
知识点音障和音爆
音障是一种物理现象，当航空器的速度接近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果，会造成震波的产生，进而对飞行器的加速产生障碍，而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。
突破音障进入超音速后，从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆炸一般，故称为音爆或声爆。强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害，对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也会产生破坏。除此之外，由于在物体的速度快要接近音速时，周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态，因此一旦物体穿越音障后，周围压力将会陡降。
可以直上直下的直升机
人类很早就想造出可以直上直下的飞机。直升机，从它的名字意思理解，就是可以直上直下地飞行。我国古老的玩具竹蜻蜓，在原理上就是垂直上升的直升机。不过，人类造出的第一架直升机却比飞机要晚二三十年，原因是制造固定机翼的飞机比制造直升机简单。但是，直升直降的飞行器和能在空中慢慢地飞、甚至能悬停的飞行器相比，有很多独有的用途，特别是在军事上。直到20世纪30年代末才制造出了真正能用的直升机。
为了了解直升机，让我们先看看飞机螺旋桨是怎么拉着飞机前进的。我们知道，一个木螺钉向木头钻进，只要旋一周，它就会钻进一段距离，螺旋桨在空中旋转，简单地说也像螺钉钻木一样，螺旋桨在空气中旋转产生拉力，使飞机前进，不过空气不是固体而已。
螺旋桨螺旋桨的叶片在旋转时就像旋转着的机翼一样，不过这时产生的力不是向上的升力，而是向前的拉力。与机翼一样，这个力也是与桨叶几乎垂直的。你不妨想想，如果这个螺旋桨装在机背上，不就又将拉力变成了使飞机向上的升力了吗？不过，普通飞机，螺旋桨的拉力是为了对付阻力的，它的拉力只等于飞机重量的十几分之一，根本不能把飞机直接拉上空中。可是，同样马力的发动机用在直升机上，却能把同样重量的直升机垂直拉到空中。这是为什么？
原来学问在旋翼的长度上——螺旋桨（直升机上的叫旋翼）的直径。直径越大，拉力也就越大。一旦拉力比飞机的重量还要大时，直升机就可以垂直升空了。因此，直升机的旋翼叶片要很长，才能产生较大的升力。但同时也带来了新的问题，直升机的旋翼直径很大，如果转速还那么高的话，叶尖处的速度就超过了音速，阻力就会大得受不了。因此，直升机的旋翼所用的转速特别低，每分钟只有二三百转，而一般飞机的螺旋桨每分钟1000~2000转。
为什么直升机有了主旋翼还非要做一个蜻蜓一样的尾巴，上面再装一个小尾桨，这是怎么一回事呢？这个小东西自有它的妙用，而且必不可少。
凡是用单个主旋翼的直升机都少不了一个尾桨。这个尾桨的位置在尾杆的后端头上，它的尺寸和普通小飞机的螺旋桨差不多（2米左右，桨盘方向也和普通螺旋桨一样是竖的，产生的拉力是水平的，不过指向不是前进方向，而是横的）。这个尾桨是为了克服掉主旋翼给机身的扭转作用。没有它，悬在空中的机身会向主旋翼的旋转相反的方向旋转。试想，我们在房间里装上一个吊扇，如果不将它的底座固定在天花板上，只让它吊在那里，那么在吊扇开动的同时，底座也会转动。这个问题在直升机上是很严重的，因为直升机旋翼的转速特别低，旋翼特别大，因而相反的扭转作用也特别大。直升机又没有固定机翼可以对抗这个相反的扭转作用，所以要用尾桨。为了让它少消耗马力，尾桨尽量把它放得离旋翼的主轴中心远些。机尾越长，尾桨就能产生足够的扭转作用来平衡主旋翼产生的反作用。这就是为什么单旋翼的直升机都向后伸出一条长尾杆的缘故。
有些大的直升运输机，是前后两个大的旋翼，这时就不用装小的尾桨了。因为这时只要这两个旋翼转动的方向相反，就会将各自产生的使直升机扭转的作用相互抵消掉。这好比我们拧干湿衣服，拧到一定的时候，两只手怎么拧也拧不动了一样。两个旋翼调整好各自的转速，直升机就不会扭转了。不过，一定要记住：这两个旋翼的旋转方向一定要相反。
