音爆是什么?
2024-12-27 广告
“音爆”是物体在空气中的相对运动速度向上突破达到1马赫临界点时就会出现。通常情况下,多为飞行器在超音速飞行时产生的强压力波,传到地面上形成如同雷鸣的爆炸声。在突破音障时伴随的一个奇特现象便是“音爆云”,这是由于在激波面后方由于气压增加而压缩周围空气,使水气凝结形成微小的水珠,看上去就像云雾一般。
这种云雾通常只能持续几秒钟,激波现身,转瞬即逝。音爆云是国内对这种现象的一个俗称,较为严肃一点的描述为普朗特-格劳厄脱凝结云)。
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影响音爆的因素很多,例如飞行速度、高度和航线,这些因素是可以控制的,其他如气象条件和接近地面的湍流等则是无法改变的。标准音爆常用一个N形波表示,说明飞机的头波与尾波强度基本相同,在持续时间内为均匀膨胀。飞机的强压力波引起地面上的压强变化约为78帕(8公斤力/平方米),持续时间约为0.2秒。
参考资料来源:百度百科-音爆
音爆(Sonic Boom)是指突破音障时,由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播,逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面,在激波面上声学能量高度集中。这些能量传到人们耳朵里时,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声。
物体运行速度接近音速时,会有一股强大的阻力,使物体产生强烈的振荡,速度衰减。这一现象被俗称为音障(Sound Barrier)。
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超音速飞机与音爆的关系
谈及“音爆”,或许大家并不了解。美国电影《壮志凌云》中阿汤哥开着F-14“雄猫”战机,低空飞行时,致使长官手里的咖啡溅了一身,想必这个场景大家非常熟悉,其实这就是超音速飞机实现“音爆”的效果。
最擅长利用“音爆”效应作为作战力量运用的当属以色列空军。据巴勒斯坦民众反映,当以色列空军战斗机低空冲破“音障”高速飞行时,其强大的“音爆”响彻整个加沙走廊。
这种声音犹如一场空中大地震或者重磅炸弹,令人耳朵难以承受,即使躲在房间里,也不禁发抖,更严重的是,巨大的震动波会导致墙壁出现裂缝,门窗震碎。
“音爆”虽然极具杀伤力,但也会产生一些堪称视觉盛宴的惊喜。音爆云就是最不可思议的“音爆”瞬间,用“美如画”形容也不为过。
飞机在超音速飞行时会产生强压力波,由于气压降低导致温度下降,水汽会迅速凝结成水珠,看上去就像云雾萦绕,有人形容其为飞机的一件天鹅裙,可见场景十分壮观。
参考资料来源:百度百科-音爆(物理现象)
参考资料来源:人民网-超音速飞机如何实现“音爆”
“音爆”只有在飞机作超音速飞行时才会出现。“音爆”的强弱以及即对地面影响的大小,与飞机飞行高度有着直接的关系。因为,激波和水波一样,距离越远,波的强度也越弱。当飞机作低空超音速飞行时,不但地面的人畜能听到震耳欲聋的巨响,影响人们的生活和工作,严重的还可以震碎玻璃,甚至损坏不坚固的建筑物,造成直接的损失。随着飞行高度的增加,这种影响越来越弱,当超过一定的高度后,地面基本不会受到影响。
有许多人听过音爆,但是却很少人看过它。 当飞机以超过音速的速度飞行,在飞机正好要加速穿过音障时,在飞机的周围,有时候会有一团云雾形成。不过,这团云雾的成因是什么,仍然颇有争议。目前最风行的理论认为,在那瞬间四周空气压力骤降,发生了一种奇特效应,因此,空气中的水气就凝结成小水滴形成一团云雾。在上面这张照片中,可以看见一架F/A-18黄蜂号战机正好穿过音障。除了飞机之外,大型流星体和航天飞机进入地球大气时,当它们的速度降到音速以下的瞬间,也常会产生音爆。
如果你参观过超音速军用飞机的飞行,就有可能遇到音爆。音爆是飞机在超音速飞行时所产生的强压力波,传到地面上形成如同雷鸣般的爆炸声。一声巨响,或许房屋的玻璃都会被震碎。影响音爆的因素很多,但也是有规律可寻的,空天飞机要完成起飞、降落,必须设法防止音爆的产生、否则对环境的危害会影响它的使用。