但音爆的影响与飞机的高度、飞行速度、大气条件有直接关系。标准音爆通常用一个N型波表示,表示飞机的头波和尾波强度基本相同,在持续时间内均匀膨胀。飞机飞行过程中,压力随着飞行高度的增加而减小,但影响范围扩大。只要物体在空气中的相对速度向上突破,达到1马赫临界点,就会出现音爆。

什么飞机超过音速时会有音爆?

〔音爆〕/Sonⅰc.boom是超音速飞行器突破音障时产生的激烈“噪音”。当飞行器超音速飞行时机体对空气的压缩无法迅速传播、在飞行器迎风面和附近积累、形成空气激波面、激波面增加了飞行器的飞行阻力、而形成“音障”,(运载火箭上升加速阶段同样也要突破“音障”形成超音速(2马赫数)“音爆”。(F-15战斗机突破音障瞬间)飞行器超音速飞行突破“音障”时、产生强烈的噪音(音爆sonic.boom)犹如晴天霹雳、震耳欲聋、在超音速飞行器飞行航路下形成80~160公里范围的“音爆”区、产生高达130分贝噪音污染,

为什么原来的飞机没有音爆,比如歼七也是超音速飞机,却没有音爆发生呢?

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,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,称为音爆,只要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,音爆就会出现。

所以以前的飞机只要作超音速飞行就会出现音爆,歼七的最大速递能超过2倍音速,自然也不例外,但音爆的影响却和飞机的高度、飞行速度和大气状况直接相关。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,当然,如果飞行速度更快,那么能对地面造成影响的高度也就越高。有人测量过,一架在16000米高空以2倍音速飞行的协和客机产生的音爆对地面产生的压强高达100帕,相当于给一块一平米左右的窗玻璃上施加10公斤的力,玻璃哗哗直响就不难解释了,

我们把压强换算成更直观的声强,100帕大约相当于133分贝,如果你恰好身处某重金属摇滚音乐会的大音箱旁边,就知道133分贝的声音会对你产生什么样的影响了。因此协和被禁止在陆地上进行超音速飞行,所以,此前你没听到过音爆可能只是因为我军的战斗机训练时都只在人口密度比较低的地方、而且飞到高空才进行超音速飞行吧。

为什么子弹超音速时没有音爆?

音爆是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(SoundBarrier)。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。

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,飞机飞行过程中压强随飞行高度增大而减弱,但影响范围则扩大。

音爆因为时间短,一般在室外对地面影响不大。室内压力变化虽小,但经过多次反射后产生共振,持续时间长,影响大。所以城市上空万米以下常被禁止超音速飞行。目前最流行的关于音爆的理论是,在那一瞬间,周围的气压突然增大,发生了声波的叠加效应。因此,作为介质的空气中的水蒸气凝结成小水滴,形成云。


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