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突破音爆你就突破了音速 航空航天技术博览系列讲座第七季

2015-3-23 10:43| 发布者: 总编辑| 查看: 13345| 评论: 10|来自: 飞机库

摘要: 当物体接近音速时,会有一股强大的阻力,使物体产生强烈的振荡,速度衰减。这一现象被俗称为音障(Sound Barrier)。突破音障时,由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播,逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面,在激 ...

        当物体接近音速时,会有一股强大的阻力,使物体产生强烈的振荡,速度衰减。这一现象被俗称为音障(Sound Barrier)。突破音障时,由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播,逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面,在激波面上声学能量高度集中。这些能量传到人们耳朵里时,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声,称为音爆(Sonic Boom)。

        如果给空气一个扰动,声音也会像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使鼓膜震动而产生的。当飞机在空中作超音速飞行时,在机头或突出部分,也会像水中前进的快艇一样出现一种楔形或锥形波,这就是激波。

        飞机所发出的疏密状的音波无法跑到飞机前方,所以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音爆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”(sonic boom )。

        “音爆”只有在飞机作超音速飞行时才会出现。飞机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。

        在突破音障时伴随的一个奇特现象便是“音爆云”,这是由于在激波面后方由于气压降低而引起温度降低,水气凝结形成微小的水珠,看上去就像云雾一般。这种云雾通常只能持续几秒钟,激波现身,转瞬即逝。音爆云是国内对这种现象的一个俗称,较为严肃一点的描述为Prandtl-Glauert condensation clouds(普朗特-格劳厄脱凝结云)。

        因此,音爆云常见于战斗机和舰载机。在海面上空气非常湿润,激起的云雾更大更漂亮。就像给飞机套上一件天鹅裙,不过没有优雅的感觉,反而是近乎疯狂。如果能亲眼看到,场面一定很壮观。

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最新评论

引用 总编辑 2017-4-11 00:04
已经关注微博@飞机库
引用 自驾游 2017-2-24 04:03
认真阅读好文章!关注飞机库!
引用 联媒 2017-2-19 14:08
我来了,很喜欢无人机。
引用 云南 2017-2-17 19:03
引用 波音库 2017-1-24 02:30
我来了,很喜欢无人机。
引用 联媒 2017-1-9 14:22
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引用 编辑 2016-12-6 05:23
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引用 总编辑 2016-11-21 17:58
第一个回复,通用航空
引用 云南 2016-11-1 05:13
爱自由爱蓝天爱飞机爱这里
引用 波音库 2016-10-31 11:12
已经关注微博@飞机库

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