“音爆”是怎样产生的?为什么我们看不到声音,却能看到音爆?

科普记 2023-07-31 16:18:45

2023年7月4日早晨,一声巨响吵醒了浙江绍兴的居民。就在不少人以为哪里爆炸的时候,发现天上划过了一条白色的烟带。原来,这是一架飞机在超音速飞行时,产生的冲击波传到地面形成的爆炸声。

这种声音被称为音爆。

空气中的音速在1个标准大气压,和15℃的条件下约为340米每秒。

而音爆的产生,就是当飞机的速度接近或者超过音速时会产生一股强大的阻力,使物体产生强烈的震荡致使速度衰减,这一现象俗称音障。

而当飞机突破这层音障时,由于飞机本身对空气的压缩无法迅速传播,逐渐在飞机的迎风面积累,最终形成激波面。这时的能量传到人耳中,就是短暂而强烈的爆炸声了,这就是音爆。

而在音爆的爆炸声产生的同时,最典型的就是飞机周围的一圈白色烟雾。其实这是飞机突破音障时所产生的,叫做音爆云。

由于飞机在超音速飞行时,周围的空气压强会突然降低,这时空气中的水蒸气就会冷凝结成小水珠。因此,在飞机形成音爆的一瞬间,音障位置的水蒸气就会迅速凝结成小水珠,从而出现音爆云。

那音爆会产生哪些影响和危害呢?

音爆的强弱对地面影响的大小,与飞机的飞行高度有直接关系。因为音爆的压力波是突然到达地面的,所以这与我们平时听到的噪音不同。

当飞机低空超音速飞行时,不仅地面的人和动物能听到震耳欲聋的巨响,严重的甚至会震碎玻璃和建筑物。

就像我们开头看到的那个案例,有不少人称自己家的玻璃都在抖,上班的大楼都在颤。

但如果飞机是高空超音速飞行的话,这种影响就会被减弱。而由于音爆的爆炸声是突然性的,以防人们受到惊吓,干扰人们的正常生活,也出台了一系列防治音爆危害的措施。

例如,改进飞机空气动力性能、规定音爆的容许超压、限制超音速飞机的飞行、增高飞机飞行高度等等。

其实在我们的日常生活中,就有接触过音爆的现象。比如听到锻炼身体的老人甩鞭子时,鞭子顶部会发出“啪”的一声巨响。这个声音就是由于鞭子顶部超音速运行而产生的,并且它也是一瞬间的事。

说到这,我突然想到了2023年2月份,一个来自美国海军已被解密的信息中,捕捉到了一艘疑似UFO的飞行物体。同时人们也发现,这是一个没有产生音爆的超音速飞行体。

UFO突破音速飞行,为什么却没有出现音爆呢?

为此,在特朗普政府里工作的前国家情报主任也表示这样的景象“难以解释”。

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