超音速战机与音爆音障(组图)

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导读: [img]http://pic2.itiexue.net/pics/2010_3_3_65331_10765331.jpg[/img] ★音爆 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。当战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。战机所发出的疏密状的音波无法跑到战机前方,所就全部叠在机身后方,形成了圆锥形状的音锥。当它们向外传播时便互相干扰和影响,然后
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超音速战机与音爆音障(组图)

★音爆


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。当战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。战机所发出的疏密状的音波无法跑到战机前方,所就全部叠在机身后方,形成了圆锥形状的音锥。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”只有战机在作超音速飞行时才会出现。“音爆”的强弱以及即对地面影响的大小,与战机飞行高度有着直接的关系。因为,激波和水波一样,距离越远,波的强度也越弱。当战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。


超音速战机与音爆音障(组图)

★音障


“音障”,是一种物理现象,当物体(通常是航空器)的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果,会造成震波(Shock Wave)的产生,进而对飞行器的加速产生障碍,而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。突破音障进入超音速后,从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥,在旁观者听来这股震波有如爆炸一般,故称为音爆或声爆(Sonic Boom)。强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害,对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也会产生破坏。




除此之外,由于在战机的速度快要接近音速时,周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态,因此一旦物体穿越音障后,周围压力将会陡降。在比较潮湿的天气,有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的*(Dew Point)温度,使得水汽凝结变成微小的水珠,肉眼看来就像是云雾般的状态。但由于这个低压带会随着空气离机身的距离增加而恢复到常压,因此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团,产生十分壮观的奇景。




在下面这组照片中,就可以欣赏到各型战机正好穿过“音障”,并产生“音爆”的人造自然奇观。


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


超音速战机与音爆音障(组图)


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超音速战机与音爆音障(组图)


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