音爆是怎么产生的

“音爆”只有在飞机作超音速飞行时才会出现。当飞机在一定高度下以超音速飞行时，由于激波引起的强烈的压力变化。使我们听到了“音爆”。那么，随飞机一道前进的飞行员是不是也会有同样的感觉呢？其实飞行员是不会听到这种响声的，因为飞行员坐在座舱里，激波引起的压强、密度、温度的变化，飞行员是法感觉到的。即使座舱不密封。由于飞行员始终处于前激波的后面、后激波的前面，也就是说，他是处在一个暂时的稳定的等压强的条件下，也是听不到的“音爆”的强弱以及即对地面影响的大小，与飞机飞行高度有着直接的关系。因为，激波和水被一样，距离越远，波的强度也越弱。当飞机作低空超音速飞时，不但地面的人畜能听到震耳欲聋的巨响，影响人们的生活和工作，严重的还可以震碎玻璃，甚至损坏不坚固的建筑物，造成直接的损失。随着飞行高度的增加这种影响越来越弱，当超过一定的高度后，地面基本不会受到影响。

音爆的现象

不管是声音还是物体在空气中传导时都会受到阻力，使其产生震荡就会形成一道屏障，并且传递速度也会逐渐衰减，这也被称为音障。而当这个物体的速度足够快，达到超音速时冲过这道屏障时，就相对于产生一个强烈的冲击波一样，我们耳朵就会听到“啪”的爆炸声，这就形成音爆了，并且有时还会同时伴随出现一团锥形云。

音爆的由来

我们知道声音在空气中传播的速度是340m/s，而当一个物体在空气中超过了这个速度时这就是超音速。现在我们对音爆这种物理现象的了解，多是通过超音速飞机看到或听到的，其实第一次音爆现象也是通过飞机实现的。在1947年美国人驾驶的X-1型飞机，以每小时1278公里的速度飞行时，在空中留下一团云雾并且伴随着一声巨响，这是人类第一次突破音障，这个飞行员也是人类第一个将声音抛在后面的人。

音爆的原理

当我们往水中扔一个石头时，水面就会出现一圈圈的波浪，这是因为水平面被扰动后出现的，而在空气中被运动的物体扰动也会形成波。声音在空气中就是以波浪的形式传播的，你可以将声波想象成从中心点发出的很多同心圆，而每个圆代表声波的波浪。当中心发声源不动时声波的波浪圈就会对称的传递下去，当发声源开始运动并且速度还相当快，超过了前面已经发出的声波圈，前面的声波圈就会被压扁堆积，每一波会比前一波更快地到达，这种声波压缩的结果是声音频率的增加，这就好比朝你开来的车声音越来越大，而离你远去的车声音越来越低。以超音速飞机为例，当它们在飞行时也会不断地发出声波，这些声音来源于发动机的噪音和空气阻力，这些声音也跟其它发声源一样以同心圆的方式传播，当飞机的速度越快这些同心圆声波就越接近，但是只要速度不超过340m/s，这些同心圆声波就不会相互碰撞或者重叠，因为这些声波能在后一个波到达时前一个波能扩散开。但是当飞行速度超过声速时飞机比声波更快，飞机对空气的压缩无法迅速传播，逐渐在飞机的前面压缩积累犹如一道墙，当突破这道墙时能量高度集中，这些能量传到耳朵里时就会让人感觉到短暂而强烈的爆炸声，这就是音爆形成的原因。