为什么以亚音速飞行的飞行器，其局部就可以出现超音速气流？
想象一下，你正骑着自行车在一条宽阔平坦的路上飞驰，速度不算特别快，但也不是慢悠悠地散步。这时候，你经过一座小桥。当你的自行车稍微爬上桥面时，你会感觉一股风“扑”地一下子变大了，即使你骑车的速度本身没有变。如果你骑得再快一点点，你会觉得身体好像被一股推力向前送了一下，这感觉就有点奇妙了。
飞机在空中飞行也是类似的道理。大部分时候，飞机在空气中穿行，就像你在路上骑车一样。但飞机可不是骑车，它是在空气这个“海洋”里游动。这个空气，虽然我们看不见摸不着，但它是有弹性的，也是会流动的。
亚音速飞行，就是说飞机整体飞行的速度，还没有达到声音在空气中传播的速度。 比如，在海平面附近，声音的速度大约是每秒343米，也就是每小时1235公里。所以，如果你开着一架时速只有800公里的飞机，它就是亚音速飞行。
那么，为什么这架“亚音速”的飞机，在它身体的某些地方，比如机翼上方，会突然出现比声音还要快的“超音速气流”呢？这就要从空气的“性格”和飞机的“形状”说起了。
空气的“个性”：流动性和压缩性
空气就像水一样，是会流动的。当飞机向前运动时，它会挤开前方的空气，迫使空气绕着它的身体流过去。你也可以想象成，飞机在空气中“开辟”出一条路。
更关键的是，空气不是完全不可压缩的。当受到压力时，它会稍微收缩一点。你用手捏一个空的塑料瓶，它就会瘪下去一点，这说明空气是可以被压缩的。
飞机的形状：不是完美的直线
我们看到的飞机，尤其是机翼，都不是一块平坦的板子。机翼往往有一个弯曲的剖面，上面相对平缓，下面则有一个弧度。这种设计是为了产生升力，让飞机能飞起来。
现在想象一下，当飞机在空气中前进时，空气就被迫绕着飞机的表面流淌。当空气遇到飞机弯曲的表面时，它就必须改变方向，而且得想办法“挤”过那些相对狭窄的空间。
核心原因：气流的加速和局部收缩
这里就来了关键点：
1. 绕行加速： 就像你骑车经过桥梁时，路面突然变窄，你为了保持速度，需要稍微用力一点，感觉速度似乎加快了。空气绕过飞机的机翼时，尤其是机翼上方那个弯曲的表面，它不像是在平地上那样畅通无阻。为了绕过这个弯曲的表面，并且在短时间内覆盖更长的距离（机翼上方比下方弯曲得更厉害），空气就必须被加速。
类比： 想象你在一个宽阔的河流中划船，突然前方出现一个狭窄的河道。为了通过，你必须加快划桨的速度，这样才能在保持稳定性的同时通过狭窄处。水流在经过狭窄处时，速度也会明显加快。
2. 连续性方程的作用： 在流体力学里有个重要的概念叫做“连续性方程”。简单来说，就是假设空气是连续不中断的，那么在单位时间内流过一个截面的空气质量是恒定的。
当空气流经机翼上方那个弯曲的表面时，这个表面变得更长了。为了在相同的时间内“赶上”流经下方平坦表面的空气，或者说为了保持空气的连续性，流经上方弯曲表面的空气就必须加快速度。
如果这个表面变得特别“挤”，比如有两个物体靠得很近，或者在一个管道里，当空气流过那个最窄的地方时，它的速度就会达到最大。机翼的弯曲剖面，虽然不像管道那么极端，但同样会造成类似的效果。
3. 局部区域的“拥挤”： 最典型的例子是发生在机翼的顶部，靠近前缘的地方。机翼的剖面设计，使得空气在流经这个区域时，被迫以一个更快的速度绕过。你可以想象成，空气在这条弯曲的“赛道”上，受到了“限速”，但为了跑完同样的“赛程”，它不得不“冲刺”一下。
当空气被加速到一定程度时，它的速度就可能超过了音速，即使飞机整体的飞行速度（也就是飞机相对于远方空气的平均速度）仍然是亚音速的。这就像你在城市里开车，虽然整个城市的速度限制是80公里/小时，但你经过一个长下坡时，暂时飙到了100公里/小时，只是你没有开出城市范围。
总结一下，亚音速飞行中局部出现超音速气流，主要原因在于：
空气的流动性和压缩性
飞机的特定外形设计（尤其是机翼的弯曲剖面）
空气在绕过这些外形时，由于表面几何形状导致的局部加速效应。
连续性原理使得在某些区域空气速度被迫提升，甚至超过当地的音速。
这种现象在航空工程中非常重要，因为一旦局部出现超音速气流，就会产生一系列复杂的空气动力学效应，比如激波的形成，这会对飞机的阻力、升力和稳定性产生显著影响，这也是为什么在设计高速飞机时要特别关注这些局部超音速区域。
飞机在空中飞行也是类似的道理。大部分时候，飞机在空气中穿行，就像你在路上骑车一样。但飞机可不是骑车，它是在空气这个“海洋”里游动。这个空气，虽然我们看不见摸不着，但它是有弹性的，也是会流动的。
亚音速飞行，就是说飞机整体飞行的速度，还没有达到声音在空气中传播的速度。 比如，在海平面附近，声音的速度大约是每秒343米，也就是每小时1235公里。所以，如果你开着一架时速只有800公里的飞机，它就是亚音速飞行。
那么，为什么这架“亚音速”的飞机，在它身体的某些地方，比如机翼上方，会突然出现比声音还要快的“超音速气流”呢？这就要从空气的“性格”和飞机的“形状”说起了。
空气的“个性”：流动性和压缩性
空气就像水一样，是会流动的。当飞机向前运动时，它会挤开前方的空气，迫使空气绕着它的身体流过去。你也可以想象成，飞机在空气中“开辟”出一条路。
更关键的是，空气不是完全不可压缩的。当受到压力时，它会稍微收缩一点。你用手捏一个空的塑料瓶，它就会瘪下去一点，这说明空气是可以被压缩的。
飞机的形状：不是完美的直线
我们看到的飞机，尤其是机翼，都不是一块平坦的板子。机翼往往有一个弯曲的剖面，上面相对平缓，下面则有一个弧度。这种设计是为了产生升力，让飞机能飞起来。
现在想象一下，当飞机在空气中前进时，空气就被迫绕着飞机的表面流淌。当空气遇到飞机弯曲的表面时，它就必须改变方向，而且得想办法“挤”过那些相对狭窄的空间。
核心原因：气流的加速和局部收缩
这里就来了关键点：
1. 绕行加速： 就像你骑车经过桥梁时，路面突然变窄，你为了保持速度，需要稍微用力一点，感觉速度似乎加快了。空气绕过飞机的机翼时，尤其是机翼上方那个弯曲的表面，它不像是在平地上那样畅通无阻。为了绕过这个弯曲的表面，并且在短时间内覆盖更长的距离（机翼上方比下方弯曲得更厉害），空气就必须被加速。
类比： 想象你在一个宽阔的河流中划船，突然前方出现一个狭窄的河道。为了通过，你必须加快划桨的速度，这样才能在保持稳定性的同时通过狭窄处。水流在经过狭窄处时，速度也会明显加快。
2. 连续性方程的作用： 在流体力学里有个重要的概念叫做“连续性方程”。简单来说，就是假设空气是连续不中断的，那么在单位时间内流过一个截面的空气质量是恒定的。
当空气流经机翼上方那个弯曲的表面时，这个表面变得更长了。为了在相同的时间内“赶上”流经下方平坦表面的空气，或者说为了保持空气的连续性，流经上方弯曲表面的空气就必须加快速度。
如果这个表面变得特别“挤”，比如有两个物体靠得很近，或者在一个管道里，当空气流过那个最窄的地方时，它的速度就会达到最大。机翼的弯曲剖面，虽然不像管道那么极端，但同样会造成类似的效果。
3. 局部区域的“拥挤”： 最典型的例子是发生在机翼的顶部，靠近前缘的地方。机翼的剖面设计，使得空气在流经这个区域时，被迫以一个更快的速度绕过。你可以想象成，空气在这条弯曲的“赛道”上，受到了“限速”，但为了跑完同样的“赛程”，它不得不“冲刺”一下。
当空气被加速到一定程度时，它的速度就可能超过了音速，即使飞机整体的飞行速度（也就是飞机相对于远方空气的平均速度）仍然是亚音速的。这就像你在城市里开车，虽然整个城市的速度限制是80公里/小时，但你经过一个长下坡时，暂时飙到了100公里/小时，只是你没有开出城市范围。
总结一下，亚音速飞行中局部出现超音速气流，主要原因在于：
空气的流动性和压缩性
飞机的特定外形设计（尤其是机翼的弯曲剖面）
空气在绕过这些外形时，由于表面几何形状导致的局部加速效应。
连续性原理使得在某些区域空气速度被迫提升，甚至超过当地的音速。
这种现象在航空工程中非常重要，因为一旦局部出现超音速气流，就会产生一系列复杂的空气动力学效应，比如激波的形成，这会对飞机的阻力、升力和稳定性产生显著影响，这也是为什么在设计高速飞机时要特别关注这些局部超音速区域。
网友意见
0.95Ma表演通场……
我怎么觉得这是打算弄死一批观众啊……
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