为什么飞机超过音速时会有音爆?
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发布时间：2022-04-23 12:32
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时间：2023-10-13 12:09
我们可以从一个常见的自然现象开始说起：如果一块石头被扔在平静的水面上，水波会立即呈圆形出现，扩散并影响整个水面，这就是我们常说的“一石激起千层浪”。然而，如果水波是由在水面上运动的物体引起的，情况就不是这样了。例如，当快艇在水中高速行驶时，我们可以看到快艇引起的水波不是一圈一圈地向外运动，而是从快艇的前方开始，以楔形的样子向外扩散。
同时，我们可以看到前缘是密集的，波浪很大，而后面的波浪很小。这种波叫做楔形波。这个波浪伴随着快艇一同前进，受影响的区域总是在楔形内。同样，对于空气，也有这种现象。如果空气受到干扰，声音也会像水一样以波的形式向外传播，这就是声波。我们平时听到的声音是传入耳朵刺激鼓膜的声波。当飞机在空中以超音速飞行时，楔形或锥形波也会出现在机头或突出部分，就像快艇在水中行驶一样，这就是冲击波。
当它们向外传播时，它们相互干扰并相互影响，然后会聚成前冲击波和后冲击波。虽然这种波可以与上面提到的楔形波相比较，但它有非常不同的性质。冲击波的厚度非常小。穿过波浪后，空气的压力、密度和温度突然增加，速度立即下降。
当这两种冲击波到达任何空间或物体时，它们会感受到这种强烈的变化，这种变化会在人耳中反映出来。当耳膜承受突然的气压变化时，它会感觉像是两次雷鸣般的撞击。这种噪音被称为“音爆”。
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时间：2023-10-13 12:09
要理解这一点，我们可以从一个常见的自然现象开始:如果一块石头被扔在平静的水面上，水波会立即出现并向四周扩散，影响整个水面，这就是我们常说的“一块石头激起一千层波浪”。然而，如果水波是由在水面上运动的物体引起的，情况就不是这样了。例如，当快艇在水中高速行驶时，我们可以看到快艇引起的水波不是一圈一圈地向外运动，而是从快艇的前方开始，以楔形向外扩散。同时，我们可以看到前缘是密集的，波浪很大，而后面的波浪很小。这种波叫做楔形波。这个波浪伴随着剪刀，受影响的区域总是在楔形内。
同样，对于空气，也有这种现象。当飞机在空中以超音速飞行时，楔形或锥形波也会出现在机头或突出部分，就像快艇在水中行驶一样，这就是冲击波。当它们向外传播时，它们相互干扰并相互影响，然后会聚成包括机头的前冲击波和包括随机尾翼的后冲击波。
虽然这种波可以与上面提到的楔形波相比较，但它有非常不同的性质。冲击波的厚度非常小。穿过波浪后，空气的压力、密度和温度突然增加，速度立即下降。当这两种冲击波到达任何空间或物体时，它们会感受到这种强烈的变化，这种变化会在人耳中反映出来。当耳膜承受突然的气压变化时，它会感觉像是两次雷鸣般的撞击。这种噪音被称为“音爆”。
“音爆”只在飞机以超音速飞行时出现。当飞机在一定高度以超音速飞行时，冲击波会引起强大的压力变化。我们听到了“音爆”。飞行员不会听到这种噪音，因为飞行员坐在驾驶舱时感觉不到冲击波造成的压力、密度和温度的变化。即使驾驶舱没有密封。因为飞行员总是在前激波后面，在后激波前面，也就是说，他处于暂时稳定的恒压状态，听不见。
“音爆”的强度及其对地面的影响与飞机的飞行高度直接相关。因为冲击波和水毯一样，距离越远，波的强度就越弱。飞机在低空超音速飞行时，不仅地面上的人和动物会听到震耳欲聋的噪音，影响人们的生活和工作，还会严重击碎玻璃，甚至损坏不稳定的建筑物，造成直接损失。随着飞行高度的增加，影响越来越弱，超过一定高度时，地面基本不受影响。
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时间：2023-10-13 12:09
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时间：2023-10-13 12:10
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时间：2023-10-13 12:11
