3.3.3　可压缩性

气体的可压缩性是指当气体的压强改变时其密度和体积改变的性质。不同状态的物质可压缩性也不同。液体对这种变化的反应很小，因此一般认为液体是不可压缩的；而气体对这种变化的反应很大，所以一般来讲气体是可压缩的物质。

当大气流过飞行器表面时，由于飞行器对大气的压缩作用，大气压强会发生变化，密度也会随之发生变化。当气流的速度较小（一般速度小于100 m/s），压强的变化量较小，其密度的变化也很小，因此，在研究大气低速流动的有关问题时，可以不考虑大气可压缩性的影响。但当大气流动的速度较高时，由于可压缩性的影响，使得大气以超声速流过飞行器表面时与低速流过飞行器表面时有很大的差别。例如，在超声速飞行时，由于飞机对大气的强烈压缩会产生激波，使其的飞行阻力急剧增加（图3-5），此时就必须要考虑大气的可压缩性。

空气的可压缩性与空气的密度和施加于空气的压力有关。空气的密度越大，则空气越难压缩；施加于空气的压力越大，则空气被压缩的程度也越大。由于空气的密度与声速有某种对应关系，密度大、声速也大，密度小、声速也小。因此，空气密度可以用声速来衡量。而施加于空气的压力与在空气中运动的物体速度有关，运动速度越大，则施加给空气的压力就越大；速度越小，则施加给空气的压力就越小。

图3-5　飞机高速飞行时产生的激波