聲爆
聲爆(或音爆,英文:Sonic boom)是在空氣中運動的物體速度突破音障時,產生衝擊波而伴生的巨大聽起來像爆炸一樣。超音速的子彈飛過頭頂,或者揮動長牛鞭,都會產生較大的噼啪聲,這些都是微型的音爆[1]。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b3/Sonic_boom.svg/250px-Sonic_boom.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d0/FA-18_Hornet_breaking_sound_barrier_%287_July_1999%29.jpg/200px-FA-18_Hornet_breaking_sound_barrier_%287_July_1999%29.jpg)
通常聲爆是由超音速戰鬥機或其他超音速飛行器,如協和式客機進行跨音速飛行時造成的,而另外槍械射擊時所產生的爆音亦同樣是一種聲爆。飛機在以較低速度飛行時產生的聲音是向各個方向傳播的。由於飛機的快速運動,飛機頭部發出的聲波受到擠壓,而飛機尾部發出的聲波則被擴散,集中在一個錐形範圍之中。
當飛機以音速飛行時,飛行的速度比它發出的聲波的速度更快。觀察快速行駛的汽艇可以發現,汽艇的速度比它形成的水波快,以致於水波不是在汽艇的周圍以圓圈形式傳播,而是排成三角形,三角形的頂尖正好與汽艇的頭部相重合。對於音速飛行的飛機,由於聲波是向各個方向傳播的,形成的就不是三角形,而是圓錐形,錐體的頂尖位於機身上。在這個錐體中,飛機的聲波被壓縮成單個脈衝,這個錐體被飛機「拖著」,並向四周擴散,直至飛機過去後,聲音才到達我們的耳朵,於是我們突然感到一個衝力,這就是聲爆現象。
噪音問題
編輯產生音爆的飛機外形與觀察者之間的距離,很大程度上取決決定了音爆的聲音大小。通常情況下,音爆聽起來是兩聲沉沉的爆炸響,而此時飛行器距觀察者還有一段距離。但是正如親眼目睹航天飛機着陸的人們所聽到的,當飛機在附近時,音爆是更尖銳的梆梆聲和噼啪聲,像煙花表演里爆竹的聲響。
有一種常見的誤解,就是從次音速到超音速的過程中只產生一次音爆。實際上,在整個超音速飛行中,音爆在接地區域(boom carpet)是一直持續着的,飛機飛到哪裡,尾後就會拖著噪音的衝擊波,所以超音速飛機只能在海上飛行,或者飛到25公里以上的高層大氣,因為在那裡近乎真空,大氣密度只有地面的5%以下,否則這條航線沿途必然引起居民的對噪聲的抗議。一個駕駛協和飛機的前飛行員說:「在飛機上你什麼都聽不到,只能看見壓力波向飛機下移動——這在飛機儀表上也能讀出來,1馬赫時是聽不到音爆的。音爆更像船的尾跡,在我的身後。」[2]
對健康的影響
編輯影片集
編輯參考文獻
編輯- ^ Mike May, Crackin' Good Mathematics, American Scientist, Volume 90, Number 5, 2002. [2015-11-26]. (原始內容存檔於2016-03-22).
- ^ BBC News interview with former Concorde Pilot (2003). [2015-11-26]. (原始內容存檔於2020-11-24).
- ^ Lindsay-Poland, John. "Health and the Navy in Vieques." Fellowship of Reconciliation. 2001. Retrieved on 2007-01-19.