超音速飛機的“爆音”(1 / 1)

大家知道,船在水中行駛會激起波浪,逐漸向外傳播。飛機在飛行中也同樣隨時擾動周圍的空氣,使空氣的壓力、密度也隨之發生相應的變化,並不斷向外傳播。

在擾動傳播的過程中,已被擾動的空氣,與未被擾動的空氣之間有一個分界麵,我們把這個分界麵叫做擾動波。

因為飛機的速度有快有慢,所以擾動空氣有強有弱,擾動波也有強有弱。波麵前後壓力有顯著差別的,叫強擾動波,也叫激波。

波麵前後壓力差別非常微小的,叫弱擾動波。

我們平常聽到的飛機飛行的聲音就是弱擾動波所產生的,也是通常我們講的音波。弱擾動波的傳播速度就是音速,強擾動波的傳播速度就是超音速。

飛機的飛行速度在低於音速時所產生的弱擾動波在氣流中的傳播,就像石頭投到水裏一樣向四麵擴散,飛機前後的空氣的壓力差別較小。而飛機作超音速飛行時,機頭、機翼、機身、機尾等處都會引起周圍空氣發生急劇的壓力變化,產生強烈的前激波和後激波。

當前激波經過時,空氣壓力突然增高,經過之後壓力隨即平穩下降,以至降到大氣壓力以下。然後當後激波經過時,壓力又突然上升,逐漸恢複到大氣壓力。前後兩個激波經過時的間隔約為0.12

至0.22秒。

如果飛行的高度不太高,我們就可以在激波經過瞬間,聽到好似晴天霹靂的雷聲或像炮彈爆炸的聲音,這就是超音速飛機飛行中的所謂“爆音”。由於有前後兩個激波,所以我們能夠聽到短促的兩聲爆音。

爆音與飛行高度、速度有關。在同樣飛行速度下,飛行高度低,地麵受激波就強,反之就弱。同樣,在高度相等,飛行速度越大,激波越強,反之就小。

如果在低空作超音速飛行時,產生的爆音能震塌建築物。