空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/秒,大约是1224千贺宽伏米每小时。音速是介质中微弱压强扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异。
超音速是指速度比340米每秒大的状态,小于340米每秒的速度称作亚音速,等于340米每秒的速度为穿音速,声音的速度会因为气温的不同或气压的不同,而有所不同。高超音速定巧埋义:一般认为大于5倍音速的速度称为高超音速。
飞行器在亚音速与超音速的飞行速度下,环境差别甚大。在超音速飞行速度下,阻力、热量和空气动力都会发生改变,而且产生的音爆会严重的损坏飞机的机械强度。准确地测量超音速以及在超音速飞行速度下的环境,是制造超音速飞行器必不可少的前提条件。英-法协和号和前苏联图-144开辟了人类商务超音速飞行的先河。
在流动的气体中,相对于气流而言,微弱扰动的传播速度也是声速。在温度T不为常数的流场中,各点的声速是不一样的,与某一点禅携的温度相当的声速称为该点的“当地声速”。当气流的温度很高(如高超声速流动),或存在有外部的激励源时,气体分子内部振动的动能很大,分子的离解度很高。
在这种情况下,当微弱压力波扫过使气体温度很快地发生变化时,气体分子的平动能和转动能很快就能达到相应的平衡值,但分子振动能和离解能达到新平衡态所需的特征时间要大得多,此时在波的传播过程中,可以认为这部分内能没有变化,即气体处于冻结状态(见非平衡流动)。