第十一章 超音速飛行……的下場?!
空想科學讀本 1
前面那一節「如何飛行」的問題我們先不討論,先認定超人都會飛,怪獸也能飛,還有那一堆人類造出來的奇怪機械超兵器也全都能飛。光是能飛還不夠,現實世界中,人類的「黑鳥」、「-15」……都創下過超速度的紀錄,就連民航機也有「協和式」噴射客機達到音速兩倍的速度。既然如此,超人英雄豈能輸人類?拼吧!初代超人力霸王可以五倍音速飛行,超人七號可以飛七倍音速(為何都是奇數倍?),後來的光榮、衛司更可以飛到音速20倍!帥吧!!!
等等,問題來了……。
物體在空氣中以超音速運動時,會產生所謂的「衝擊波」(這是因為原本物體在空氣中運動時會改變周圍的空氣壓力而發出「音波」,這在我們日常生活中就經常可見。但發出音波的物體本身的運動速度就超過音速時,那發出來的空氣振動會重疊,形成具有破壞力的振波,稱為衝擊波。),這衝擊波的威力不小!以超音速飛機而言,衝擊波能輕易擊破5000公尺以外的玻璃窗!因此這些超音速飛機如協和式……等等,都只能在2公尺的高空進行超音速飛行,以免危及地面。(記得有一集「怪醫秦博士」就有討論過這個「隱形兇手」,原因是火箭發射場發射火箭後的衝擊波掃到附近的村莊……這應該就是日本人說的「鐮鼬」吧?FSS中懷燕的真空斬、南斗聖拳的真空波、還有快打旋風中凱爾的音速刃,應該都是類似的道理。)
衝擊波的發生範圍很容易畫,以1㎝為半徑畫一圓圈,從圓心向外畫一直線,音速2倍就畫2㎝長,3倍就畫3㎝長……依此類推。從直線的端點向圓圈的兩邊各畫一條切線,與圓圈相切。這兩條切線的夾角,就是衝擊波發生範圍!(記住,看起來這範圍像三角形,實際上是個「圓錐體」的範圍!)只要是超音速飛行的物體,物體的前端就會發出這個形狀的衝擊波。而且各位可以從自己畫的圖上看出,超音速越多倍,這個夾角就越小!安全範圍也越小!在這範圍之外,都會被衝擊波破壞!就連機體本身也不例外!因此,各位可以明白協和式客機的機翼為什麼是呈銳角三角形的形狀,黑鳥的機體又為何如此尖銳了吧?如果它們的機翼是像AT-3那樣平伸向外,在超音速飛行時,衝擊波會把突出在安全範圍外的機翼一併砍掉!
好,回題!我們來看看這些超級英雄的體型在超音速飛行下是否安全?
首先來看看能以音速3倍飛行的宇宙大怪獸三頭金龍(六度空間大水怪)。音速3倍飛行時,會以頭部為前端,形成35度夾角的衝擊波!
圖解:被自身的衝擊波砍掉另外兩個頭與雙翼的三頭金……(內容加載失敗!請重載或更換瀏覽器)