網友提問：飛機從(cong) 亞(ya) 音速飛到超音速會(hui) 發生什麽(me) ?

　　專(zhuan) 家解答：

　　當地時間2020年9月30日中午，法國首都巴黎的上空傳(chuan) 出“巨大爆炸聲”。後經證實，該爆炸聲是由一架戰鬥機突破音障導致。據悉，該飛機必須緊急高速飛往一架與(yu) 空中交通管製部門失去聯係的客機進行檢查，國防部已經批準其可以突破音障。那麽(me) 音障到底是什麽(me) ，為(wei) 什麽(me) 這麽(me) 可怕呢？

　　眾(zhong) 所周知，聲音在空氣中的傳(chuan) 播像水中投入石子產(chan) 生的水波一樣，通過波的形式向外傳(chuan) 播，這就是聲波。我們(men) 平時聽見的聲音就是聲波傳(chuan) 入耳內(nei) 使鼓膜震動而產(chan) 生的。當飛機在空中作超音速飛行時，在機頭或突出部分，也會(hui) 像水中前進的快艇一樣出現一種楔形或錐形波，這就是激波。飛機所發出的疏密狀的音波無法跑到飛機前方，所以就全部疊在機身後方，形成了圓錐形狀的音錐。當它們(men) 向外傳(chuan) 播時便互相幹擾和影響，然後匯集成一道包羅機頭的音爆前激波和一道尾隨機尾的後激波。

　　飛機在作亞(ya) 音速飛行時無激波產(chan) 生，這時影響其空氣動力特性的主要因素是粘性和氣流分離。飛機飛行速度接近音速時，會(hui) 有一股強大的阻力，使物體(ti) 產(chan) 生強烈的振蕩，速度衰減。這一現象被稱為(wei) 音障。當突破音障時，由於(yu) 物體(ti) 本身對空氣的壓縮無法迅速傳(chuan) 播，逐漸在物體(ti) 的迎風麵積累而最終形成激波麵，在激波麵上聲學能量高度集中。這些能量傳(chuan) 到人們(men) 耳朵裏時，會(hui) 讓人感受到短暫而極其強烈的爆炸聲，稱為(wei) 音爆。

　　音爆隻有在飛機作超音速飛行時才會(hui) 出現。飛機在超音速飛行時產(chan) 生的強壓力波，傳(chuan) 到地麵上形成如同雷鳴的爆炸聲。在突破音障時伴隨的一個(ge) 奇特現象便是音爆雲(yun) ，這是由於(yu) 在激波麵後方由於(yu) 氣壓增加而壓縮周圍空氣，使水氣凝結形成微小的水珠，看上去就像雲(yun) 霧一般。這種雲(yun) 霧通常隻能持續幾秒鍾，轉瞬即逝。因此，音爆雲(yun) 常見於(yu) 戰鬥機和艦載機。在海麵上空氣非常濕潤，激起的雲(yun) 霧更大更漂亮，就像給飛機套上一件天鵝裙。如果能親(qin) 眼看到，場麵相當壯觀。

　　飛機突破音障產(chan) 生的音爆雲(yun) （圖片來自網絡）

　　專(zhuan) 家介紹：嶽江鋒，原中國國防科技信息中心軍(jun) 事刊物主編，畢業(ye) 於(yu) 解放軍(jun) 國防科技大學，曾在軍(jun) 中服役20餘(yu) 年，現為(wei) 某研究所高級工程師、項目總師，獲軍(jun) 隊科技進步二等獎1項，三等獎3項，在多家網絡媒體(ti) 發表文章百餘(yu) 篇，並創建了“謝武軍(jun) 事”公眾(zhong) 號。


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