【簡(jiǎn)介：】渦旋（Vortex）有時(shí)也稱旋渦。是指一種半徑很小的圓柱在靜止流體中旋轉(zhuǎn)引起周圍流體作圓周運(yùn)動(dòng)的流動(dòng)現(xiàn)象。
一般旋渦內(nèi)部有一渦量的密集區(qū)，稱渦核，其運(yùn)動(dòng)類似剛體旋轉(zhuǎn)。上述圓柱

渦旋（Vortex）有時(shí)也稱旋渦。是指一種半徑很小的圓柱在靜止流體中旋轉(zhuǎn)引起周圍流體作圓周運(yùn)動(dòng)的流動(dòng)現(xiàn)象。

一般旋渦內(nèi)部有一渦量的密集區(qū)，稱渦核，其運(yùn)動(dòng)類似剛體旋轉(zhuǎn)。上述圓柱體即相似于旋渦的渦核。

在它的外部，流體的圓周速度與半徑成反比；在它內(nèi)部，則與半徑成正比，在渦心上圓周速度為零。旋渦是飛行器繞流中的重要流動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)飛行器的空氣動(dòng)力特性有重要影響（見(jiàn)機(jī)翼空氣動(dòng)力特性和機(jī)身空氣動(dòng)力特性）。

一般來(lái)說(shuō)，流水形成的渦旋被稱做漩渦，大氣形成的渦旋則有可能形成熱帶氣旋或者龍卷風(fēng)。

飛機(jī)在空中的時(shí)速是怎樣測(cè)量出來(lái)的？什么是音障？音障會(huì)對(duì)人體造成損害嗎？

音障是指飛行器速度接近音速時(shí)，會(huì)追上自己發(fā)出的聲波造成震波，進(jìn)而對(duì)加速產(chǎn)生障礙的現(xiàn)象。進(jìn)入超音速后，航空器前端起會(huì)產(chǎn)生一股圓錐形的音錐，在旁觀者聽(tīng)來(lái)有如爆炸一般，稱為音爆或聲爆。
音障是一種物理現(xiàn)象，當(dāng)物體（通常是航空器）的速度接近音速時(shí)，將會(huì)逐漸追上自 音障
己發(fā)出的聲波。聲波疊合累積的結(jié)果，會(huì)造成震波（Shock Wave）的產(chǎn)生，進(jìn)而對(duì)飛行器的加速產(chǎn)生障礙，而這種因?yàn)橐羲僭斐商嵘俣鹊恼系K稱為音障。突破音障進(jìn)入超音速后，從航空器最前端起會(huì)產(chǎn)生一股圓錐形的音錐，在旁觀者聽(tīng)來(lái)這股震波有如爆炸一般，故稱為音爆或聲爆（Sonic Boom）。強(qiáng)烈的音爆不僅會(huì)對(duì)地面建筑物產(chǎn)生損害，對(duì)于飛行器本身伸出沖擊面之外部分也會(huì)產(chǎn)生破壞。 除此之外，由于在物體的速度快要接近音速時(shí)，周邊的空氣受到聲波疊合而呈現(xiàn)非常高壓的狀態(tài)，因此一旦物體穿越音障后，周圍壓力將會(huì)陡降。在比較潮濕的天氣，有時(shí)陡降的壓力所造成的瞬間低溫可能會(huì)讓氣溫低于它的露點(diǎn)（Dew Point），使得水汽凝結(jié)變成微小的水珠，肉眼看來(lái)就像是云霧般的狀態(tài)。但由于這個(gè)低壓帶會(huì)隨著空氣離機(jī)身的距離增加而恢復(fù)到常壓，因此整體看來(lái)形狀像是一個(gè)以物體為中心軸、向四周均勻擴(kuò)散的圓錐狀云團(tuán)。人們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在飛行速度達(dá)到音速的十分之九，即馬赫數(shù)M0.9空中時(shí)速約950公里時(shí)，局部氣流的速度可能就達(dá)到音速，產(chǎn)生局部激波，從而使氣動(dòng)阻力劇增。要進(jìn)一步提高速度，就需要發(fā)動(dòng)機(jī)有更大的推力。更嚴(yán)重的是，激波能使流經(jīng)機(jī)翼和機(jī)身表面的氣流，變得非常紊亂，從而使飛機(jī)劇烈抖動(dòng)，操縱十分困難。同時(shí)，機(jī)翼會(huì)下沉、機(jī)頭往下栽；如果這時(shí)飛機(jī)正在爬升，機(jī)身會(huì)突 超音速
然自動(dòng)上仰。這些討厭的癥狀，都可能導(dǎo)致飛機(jī)墜毀。這就是所謂“音障”問(wèn)題。由于聲波的傳遞速度是有限的，移動(dòng)中的聲源便可追上自己發(fā)出的聲波。當(dāng)物體速度增加到與音速相同時(shí)，聲波開(kāi)始在物體前面堆積。如果這個(gè)物體有足夠的加速度，便能突破這個(gè)不穩(wěn)定的聲波屏障，沖到聲音的前面去，也就是沖破音障。 一個(gè)以超音速前進(jìn)的物體，會(huì)持續(xù)在其前方產(chǎn)生穩(wěn)定的壓力波(弓形震波)。當(dāng)物體朝觀察者前進(jìn)時(shí)，觀察者不會(huì)聽(tīng)到聲音；物體通過(guò)后，所產(chǎn)生的波(馬赫波)朝向地面?zhèn)鱽?lái)，波間的壓力差會(huì)形成可聽(tīng)見(jiàn)的效應(yīng)，也就是音爆. 當(dāng)飛機(jī)的飛行速度比音速低時(shí)，同飛機(jī)接觸的空氣好像“通信員”似的，以傳遞聲音的速度向前“通知”前面即將遭遇飛機(jī)的空氣，使它們“讓路”。但當(dāng)飛機(jī)的速度超過(guò)音速時(shí)，飛機(jī)前面的空氣因來(lái)不及躲避而被緊密地壓縮在一起，堆聚成一層薄薄的波面——激波，激波后面，空氣因被壓縮，使壓強(qiáng)突然升高，阻止了飛機(jī)的進(jìn)一步加速，并可能使機(jī)翼和尾翼劇烈振顫而發(fā)生爆炸。 而音障不單單僅有聲波，還有來(lái)自空氣的阻力，當(dāng)飛行物體要接近1馬赫（聲速單位）飛行時(shí)，前方急速?zèng)_來(lái)的空氣不能夠像平常一樣通過(guò)機(jī)身擴(kuò)散開(kāi)，于是氣體都堆積到了飛行體的周圍，產(chǎn)生極大的壓力，也會(huì)引發(fā)出一種看不見(jiàn)的空氣旋渦，俗稱“死亡漩渦”這也被叫做音障，如果機(jī)身不作特殊加固處理，那么將會(huì)被瞬間搖成碎片。
編輯本段音障的解釋
物體與流體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)對(duì)流體產(chǎn)生擾動(dòng)。 下面，以飛機(jī)與大氣的擾動(dòng)為例，當(dāng)飛機(jī)引起大氣的擾動(dòng)之后，這個(gè)擾動(dòng)將以波的形式向空間傳播。理想的形式為球面波。但根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，在1時(shí)刻飛機(jī)在地點(diǎn)1引起球面波1， 相對(duì)運(yùn)動(dòng)
之后飛機(jī)以v的速度前行，球面波以u(píng)的速度擴(kuò)散，在2時(shí)刻飛機(jī)在地點(diǎn)2引起球面波2，兩者速度不變。如此積累，因?yàn)轱w機(jī)始終在向前，則若干波的疊加后形狀。 以上是飛機(jī)勻速飛行的情況，若飛機(jī)加速，則情況更加明顯。 如果飛機(jī)速度沒(méi)有超音速，即vu時(shí)，第一次引起的擾動(dòng)波將與以后引起的擾動(dòng)波疊加，并始終處于飛機(jī)前部不遠(yuǎn)處。這個(gè)不斷疊加的波就是我們通常所謂的激波了。 音障現(xiàn)象是一個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。 如果僅僅是因?yàn)樵谝羲俑浇?，所以出現(xiàn)音障現(xiàn)象，那么飛機(jī)整體均應(yīng)出現(xiàn)音障現(xiàn)象，因?yàn)轱w機(jī)整體是一個(gè)速度。如果說(shuō)音障造成了液化，那么整個(gè)飛機(jī)都應(yīng)在液化環(huán)境中。所以用音障來(lái)介紹飛機(jī)周圍的液化現(xiàn)象是不合適的。盡管在音速的時(shí)候出現(xiàn)了空氣液化的情況，液化應(yīng)該從其自身的產(chǎn)生條件來(lái)考慮。當(dāng)濕度大的空氣受到壓縮時(shí)，空氣中的水就會(huì)液化。當(dāng)飛機(jī)速度很高的時(shí)候，將在迎風(fēng)面形成高壓，高壓下空氣中水汽沸點(diǎn)升高，就會(huì)出現(xiàn)液化現(xiàn)象。這也可以解釋為什么飛機(jī)后半部分沒(méi)有霧的現(xiàn)象。因?yàn)轱w機(jī)后部壓力低，甚至出現(xiàn)負(fù)壓，即使前方的水顆粒進(jìn)入該區(qū)域，也會(huì)汽化而看不出來(lái)。 關(guān)于飛機(jī)周圍壓力變化，可以看做飛機(jī)不動(dòng)，空氣吹飛機(jī)，迎風(fēng)面會(huì)出現(xiàn)高壓，背部負(fù)壓，這在流體力學(xué)里面是有結(jié)果的。