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音爆:超音速飞机冲击波引起的响声及影响

何泽生活

音爆是超音速飞机在空气中运动的速度突破音速时,产生冲击波所引起的响声。它通常是由于飞行器在超音速飞行时产生的强压力波,传到地面上形成如同雷鸣的爆炸声。这种波虽然可以用楔形水波来比拟,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,就感觉是两声雷鸣般的巨响。这种响声就被称之为音爆。

飞机的强压力波引起地面上的压强变化约为78帕(8公斤力/平方米),持续时间约为0.2秒。压强随飞行高度增大而减弱,但影响范围则扩大。音爆因时间短暂,对地面的影响在户外一般不大,但对室内压强变化虽小,但经多次反射形成共鸣,持续时间较长,影响颇大。

音爆:超音速飞机冲击波引起的响声及影响

音爆的能量巨大,一架低空超音速飞行的战斗机产生的音爆足以震碎门窗玻璃。而一架在16000米高空以两倍音速飞行的协和客机产生的音爆对地面产生的压强高达100帕,相当于给一块一平米左右的玻璃窗上施加10公斤的力,足以让玻璃哗哗直响。

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