声爆

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一个2.92马赫的飞机生成的音爆,圆锥角度为20°。当圆锥边缘的冲击波穿越观察者的位置,他会听到一声爆炸,在此之前他是听不到音爆的。
當飛機突破音障的時候,有時會爆炸出不尋常的雲霧,這是由於衝擊波造成空氣壓力驟減,引起溫度的驟減,導致水蒸氣凝結成水滴、形成雲霧。

聲爆(或音爆英文Sonic boom)是在空氣中運動的物體速度突破音障時,產生衝擊波而伴生的巨大響聲。音爆的声音能量巨大,听起来像爆炸一样。超音速的子弹飞过头顶,或者挥动长牛鞭英语Bullwhip,都会产生较大的噼啪声,这些都是微型的音爆。[1]

通常聲爆是由超音速戰鬥機或其他超音速飛行器,如协和飞机進行跨音速飛行時造成的,而另外槍械射擊時所產生的爆音亦同樣是一種聲爆。

飛機在以較低速度飛行時產生的聲音是向各個方向傳播的。由於飛機的運動,飛機頭部發出的聲波受到擠壓,而飛機尾部發出的聲波則被擴散。

當飛機以音速飛行時,飛行的速度比它發出的聲波的速度更快。觀察快速行駛的汽艇可以發現,汽艇的速度比它形成的水波快,以致於水波不是在汽艇的周圍以圓圈形式傳播,而是排成三角形,三角形的頂尖正好與汽艇的頭部相重合。對於音速飛行的飛機,由於聲波是向各個方向傳播的,形成的就不是三角形,而是圓錐形,錐體的頂尖位於機身上。在這個錐體中,飛機的聲波被壓縮成單個脈衝,這個錐體被飛機「拖著」,並向四周擴散,直至飛機過去後,聲音才到達我們的耳朵,於是我們突然感到一個衝力,這就是聲爆現象

噪音[编辑]

产生音爆的飞机外形与观察者之间的距离,很大程度上取决决定了音爆的声音大小。通常情况下,音爆听起来是两声沉沉的爆炸响,而此时飞行器距观察者还有一段距离。但是, 正如亲眼目睹航天飞机着陆的人们所听到的,当飞机在附近时,音爆是更尖锐的梆梆声和噼啪声,像烟花表演里爆竹的声响。有一种常见的误解,就是从次音速到超音速的过程中只产生一次音爆。实际上,在整个超音速飞行中,音爆在接地区域(boom carpet)是一直持续着的。一个驾驶协和飞机的前飞行员说,"在飞机上你什么都听不到,只能看见压力波(pressure wave)向飞机下移动——这在飞机仪表上也能读出来,1马赫时是听不到音爆的。音爆更像船的尾迹,在我的身后。"[2]

对健康的影响[编辑]

一些研究宣称,美国海军在波多黎各维耶克斯岛制造的音爆,增大了声振类疾病的发病率,使心脏组织增厚. 但是,其他一些科学家对此有争议。

视频集[编辑]

参考文献[编辑]

外部連結[编辑]