主题:【原创】小知识“什么是超音速音爆” -- Slay0r
看了一些网上关于前些日子关于重庆巨响的帖子,发现不少人甚至在一些军事网站上说是战斗机的超音速音爆,刚才又在网易上看到一哥们信誓旦旦的说是音爆,所以觉得还是写个小帖子非常简单地说明一下啥是音爆。以及为什么重庆那不可能是战斗机产生的音爆。
先简单说一下音爆的产生:当在空气中移动的物体达到一个特定的速度时,空气会被剧烈压缩(因为来不及让开),而在物体飞过时空气又会从极度的压缩状态反弹回正常状态,产生两次声响(各种爆破的声音就是因为空气压力发生了极短时间内剧烈的变化而产生的,所以这也叫音爆)。而这个特定的速度是一马赫,任何超越1马赫飞行的物体都会产生音爆,比如子弹,只不过子弹太小,飞行过程中产生不了那么大动静罢了。另外都是视频和图片惹得祸,不少人都见过战机在穿越音障时那个压缩后产生的冷凝现象,看起来像冲击波什么的,以为音爆就是在这个时候发生,因为这个冷凝锥只在飞机穿越音障时发生一次,所以就认为音爆也就只有那么一次,实际不然,1马赫只是一个临界点,飞机的速度只要超过了这个临界点,音爆就会持续发生(空气被持续的压缩释放),在身后留下一连串的隆隆声。单一的一声音爆是不可能的。
另外会不会音爆声忽大忽小呢,也不会,除非飞机体积发生变化。至于音爆声音的大小,目前能飞超音速基本都是战斗机,个头不大,产生的音爆能量有限,跟打雷啥的远没法比,飞的高的话地面根本听不见。
距离较远就含混成一声了。由于音爆是激波压缩空气的结果,对于地面某一地点的人来说,听到的音爆就是激波扫过这一地点的时候,所以听到的不是一连串的音爆,而就是这两声(或者一声,看距离远近)。
战斗机的音爆具有足够的能量。FAA为了测试音爆对地面的影响,曾用F-104、F-101、F-102在1964年每天在Oklahoma City上空飞行六个月,按照计算应该不止于震碎玻璃,但非但玻璃震碎,有的房子的墙也震裂了。这是最终扼杀“协和式”适航证的一个重要原因。
飞机保持超音速,音爆确实是持续不断的,可是音锥也是持续移动的。
地面的‘收听’者处于相对静止状态,对某个体而言他只能听到一次(暂略一声还是两声)。
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两个波会在适当的距离上重叠的
墙都震裂了,人还不得震死呵...
音爆在持续发生,为什么地面上只能听到一声?难道不应该是连续的么?
飞机在超音速的时候会有两道激波,但两道激波的速度、角度都有不同,因此在一定距离上会重叠。
所谓的“一次音爆”是两声,机头处压缩是一声,压力被释放时又一声。两次声音的间隔时间就是飞机在当时的速度下穿越大半个机身长度的时间,数米吧。只要飞机在超音速飞行,音爆就会不断发生。听起来就是一连串的隆隆声,而不是晴天霹雳般的咔嚓一声。
空格不好调距离,后激波位置还要后些,凑合看吧. a,c 作为声源会持续的发出声音, 但那个声音比被激波扫过的声音小多了. 远了就听不到了. 要听到嘣的一声响,那得是被激波扫过的时候才听得到.
a : 前激波, c: 后激波 d: 地面
t = 0 激波未到, d听不到
<===+<
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\ \
a\ b \ c
____d____________________
t = 1 激波到, d听到 a, c两响. 飞机快, 距离远, 两响合一响.
<===+<
\ \
\ \
a\ b \ c
_____d____________________
t = 2 飞机走了,d听不到了
<
\
\
b \ c
_______d____________________
sorry。没留意。这个图画起来很耗时吧
音爆之间没那么大的间隔,出现听到第一声飞机走了结果听不到第二声的情况。
其实调飞机长度要要好些 ... :)
不是听不到,而是a,c时间间隔短,远了,声波一弥散,叠起来听着像一声.
因为是一连串频密的音爆,不会出现只听到一声类似重庆上空的那种声音。就像身边开过一辆拖拉机,不会只听到发动机一声响,而是图图图图的,随着拖拉机的远去,发动机越来越小。飞机的音爆没啥不同,轰隆隆得来,轰隆隆的消失。
飞机不超音速也是轰隆隆的,超了后轰隆隆得更响. 不过和音爆那一响大小没法比. 轰隆隆远了就听不到了.
这个链接里有, 大概20秒处吧.
http://www.youtube.com/watch?v=f756vzaL63w&feature=PlayList&p=F25D9C9B1D8B5F80&index=0&playnext=1
协和的这个更明显.
http://www.youtube.com/watch?v=annkM6z1-FE&feature=PlayList&p=F25D9C9B1D8B5F80&index=8&playnext=9&playnext_from=PL