音爆 产生的原因?

当我们路过超音速飞机的机场附近时,有可能会听到“嘣嘣”两声巨响,犹如晴天霹雳,震耳欲聋.如果是你初次听到的话还会大吃一惊!以为是飞机在空中放炮,或者出了什么问题.其实不然,这就是超音速飞行中的所谓“音爆”（也称为“爆音”）.　　那么,“音爆”究竟是怎么回事,为什么只有在超音速飞行时才会出现呢?要想了解这一点,我们可以从一种常见的自然现象谈起：　　在 平静的水面上,如果投一块石头,水面上立刻会出现一圈一圈的水波向四周传播,波及整个水面,也就是我们常常说的“一石激起千层浪”.但如果是在水面上运动 的物体在水中激起的水波就不是这样了,例如一艘快艇在水中高速前进时,我们看到它激起的水波就不是一圈一圈地向外传,而是从艇前开始,呈一楔形向外传播.同时我们可以看到前缘密集,波浪很大,而后面波浪就很小.这种波我们称为楔形水波.此波随同快船一道前进,波及的范围始终在楔形之内.　　同样地,对于空气来说,也有这种现象,如果给空气一个扰动,声音也会象水一样通过波的形式向外传播,这就是声波.我们平时听见的声音就是声波传入耳内刺激鼓膜产生的.当 飞机在空中作超音速飞行时,在机头或突出部分,也会象水中前进的快艇一样出现一种楔形或锥形波,这就是激波.当它们向外传播时便互相干扰和影响,然后汇集 成一道包罗机头的前激波和一道尾随机尾的后激波.这种波虽然可以用上述的楔形水波来比拟,但有着迥然不同的性质.激波的厚度很小,经过波后空气的压强、密 度、温度都突然升高,速度立即下降.当这两道激波波及到无论哪个空间和物体时,均会感到这种强烈的变化,反映到人的耳朵里,使耳鼓膜受到突然的空气压强变 化,就感觉是两声雷鸣般的巨响.这种响声就称之为“音爆”.　　“音爆”只有在飞机作超音速飞行时才会出现.当飞机在一定高度下以超音速飞行时,由于激波引起的强烈的压力变化.使我们听到了“音爆”.那么,随同 飞机一道前进的飞行员是不是也会有同样的感觉呢?其实飞行员是不会听到这种响声的,因为飞行员坐在座舱里,激波引起的压强、密度、温度的变化,飞行员是无 法感觉到的.即使座舱不密封.由于飞行员始终处于前激波的后面、后激波的前面,也就是说,他是处在一个暂时的稳定的等压强的条件下,也是听不到的.　　“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,激波和水被一样,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.