Yaodong1
所謂的“音障”就是說大氣層內地飛行器在加速到一定程度的時候出現的一種空氣動力學現象。其中的原理非常複雜，但是通過下面的這幅圖就可以粗略地瞭解一下其中的原理：
簡單來說，任何在空氣中飛行的物體都會干擾空氣，然後這種干擾就會順著空氣向四周發散開去，而發散的速度就是音速。當飛行器速度較低的時候，這種干擾的影響還不是非常大，但是一旦飛機的速度接近音速，那麼這個干擾就不得了了，因為每時每刻飛行器與空氣產生的干擾都會在飛行器的頭部累積，而這種累積的效果就是讓空氣的性質發生極大的變化。
而這條會引起空氣性質發生極大變化的、好像分界線一樣的東西，就是所謂的“激波”。下面這幅圖裡面就是飛行器在超聲速飛行狀態下產生的“激波”。空氣的性質在激波前後會發生巨大的變化【包括空氣的密度、溫度、壓力、速度等等】。
但是，激波本身還是空氣，如果只是空氣的話，這種變化人眼是沒有辦法直接看出來的。上圖中之所以我們可以看到激波的形狀，主要還是圖片經過特殊的處理，是通過激波位置空氣密度的變化來觀察到的。
那我們為什麼又能夠看到像下圖這樣，那麼明顯的分界線呢？簡單來說，雖然激波位置的空氣我們看不到，但是由於空氣性質發生變化，其中的水蒸氣凝結之後形成的小水珠我們是可以看到的。所以，我們看到的嚴格來說，不是激波，而是所謂的“蒸汽錐”。
而且飛機表面空氣的運動，實際上飛行器的形狀有很密切的關係的，所以當飛行器跨越音障的時候，形成的蒸汽錐實際上是比較複雜的，比如說下圖，實際上除了蒸汽錐之外，飛行器後方的空氣已經形成了形狀非常複雜的激波。
當然了，正是因為跨越音障的時候，飛機周圍的空氣會發生如此猛烈的變化，所以跨音速這件事情對於飛機來說非常危險。
航小北的日常科普
其實題圖的東西和音障關係並不大，學名叫做蒸汽錐。
一般在飛行到一定速度的物體周圍出現。
雖然一般的認為是因為高速飛行的飛機在接近音速的時候由於壓迫空氣所產生的冷凝效應，導致空氣中的水凝結成很多小液滴造成雲的現象。但是其機理目前並不明確。
這裡就要引申出兩個概念：
普朗特-格勞爾奇點（Prandtl–Glauert singularity），在被高速衝擊而流動的空氣可以認為是絕熱的。由於空氣在被衝擊的過程中密度顯著降低因此這部分空氣的溫度也會急劇下降，當降低到露點的時候水汽開始凝結形成可見的雲。
但經過計算空氣的線形壓力變化的確在馬赫1的位置是一個無窮大，因此這個點就稱之為普朗特-格勞爾奇點。在這個點上空氣溫度的變化是不符合熱力學定律的。
但無論如何普朗特-格勞爾奇點解釋了為何在音速附近會形成冷凝雲。
第二個概念叫做普朗特－邁耶膨脹扇（Prandtl–Meyer expansion fan），哈哈現在看看普朗特老爺子在空氣動力學和流體力學上的成就不由得不佩服吧，兩個問題都可以找他來解釋。
膨脹扇的概念是在超音速流體接觸到任何凸起的物體的時候會形成無數個尖角，這些角會相互疊加加強。但一個角是無法跨越另一個角度線的。
因此最終這些空氣流體的角度會形成一個馬赫角。（這個膨脹扇的公式在飛行器修形的時候有很重要作用，但過於複雜W君就不寫出來了）。對於題主的問題這個公式就提供了大家所看到的蒸汽錐的形狀。
按照純學術的觀點，題主的問題應該就解答完了。
加點有意思的吧，只要是高速流動的空氣就可能產生蒸汽錐。不僅僅是飛機，即便是音速的氣流在一定條件下也可以產生蒸汽錐。
核爆炸的壓力和能量釋放巨大，在一瞬間可以將一些空氣加速到音速，因此我們看到的衝擊波實際上也是一種蒸汽錐。
在另一方面，根據普朗特-格勞爾奇點的公式計算，不一定是跨越音速的飛行器才可以產生蒸汽錐，只要壓縮和釋放的空氣壓力差達到露點就可以產生蒸汽錐，因此很多在潮溼空氣中飛行的飛行器不需要超音速就可以產生蒸汽錐，例如這架B-52：
我們都知道的是B-52就是一款亞音速轟炸機，在合適的條件下大家也是可以看到蒸汽錐的。
更極端的情況下，又如這架F-15:
在這個角度上F-15是無法超越音速飛行的，但由於角度問題，同樣大量的壓縮和釋放空氣使之達到露點也有大量的水汽產生。
我們有的時候看到的客機拉煙：
實際上也不是因為客機超越了音速，而是客機發動機裡面的風扇扇葉尖端壓縮空氣導致在尖端連續形成蒸汽錐而造成的水蒸氣凝結現象。
軍武數據庫
曾經有相當長一段時間，音障被譽為飛機不可逾越的障礙。
其原因不僅僅是當時的飛機動力不足，而且研究發現飛機速度只要達到音速百分之九十以上，在巨大的高速運動下，會使周圍氣流老早早就達到音速，使飛機機劇烈抖動，操縱十分困難。同時，機翼會下沉、機頭往下栽。如果這時飛機正在爬升，機身會突然自動上仰。這些討厭的症狀，都可能導致飛機墜毀。事實上早期飛機突破音障墜毀解體的案例也不在少數。
所以超音速飛機不僅要發動機動力強勁，而且機身方面的設計及材料都是一大難題。當然這些都被聰明的人類解決啦。超音速飛機也不新鮮了。好了扯遠了。來聊聊飛機突破音障時為何都會有一片霧氣出現？
其實這些霧氣是液化的水蒸氣。高速飛行的飛機我們知道是在天空大氣下飛行的，大氣是具有阻力的。由於飛機的高速前進，前方急速衝來的空氣沒有足夠擴散時間，不能夠像平常一樣通過機身擴散開，於是氣體都堆積到了飛行體的周圍，產生極大的壓力，也會引發出一種看不見的空氣旋渦，俗稱“死亡漩渦”，這就是音障。
在這個高壓下，空氣中水汽沸點升高，就會出現液化現象。這也可以解釋為什麼飛機後半部分沒有霧的現象。因為飛機後部壓力低，甚至出現負壓，即使前方的水顆粒進入該區域，也會汽化而看不出來。
這是一個非常常見的現象，空氣溼度越大，越明顯。
壹點科譜
我們看見的不是空氣，空氣是透明無色的。更不是聲音，聲音是通過介質傳遞的波。
我們看到的是水蒸汽（不是水蒸氣），也就是液態小水滴。
當飛行器的速度接近音速的時候，也就是接近1200公里每小時的速度，會將周圍的空氣壓縮。一壓縮，空氣中的水就從氣態變成了液態。所以我們就看到飛行器周圍有一團白霧了。
也是因為這個原因，突破音障的時候不一定有音爆雲。有音爆雲也不一定是飛行器在突破音障。
例如，在乾燥的空氣中，飛行器突破音障很可能就沒有音爆雲。所以我們經常看到的音爆雲，有很大一部分圖片都是F-18這款艦載機。因為海上比較溼嘛。
同樣，沒進入超音速的飛行器也可能有這種現象，反正只要壓縮空氣，水凝結成小水珠就會有這樣的現象。
蛋科夫斯基
沒見過公園裡老大爺摔得鞭子嗎？像放炮像的聲音。
