來源:越牛新聞
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剛剛,8點45分左右
(資料圖)
一聲巨響傳來
不少紹興網友都被嚇到了
“好大一聲!是爆炸嗎?”
“玻璃窗都在抖!”
“感覺上班大樓都在顫!”
記者了解到
這聲巨響傳播范圍頗廣
有網友甚至聽到了兩聲巨響
并且稱看到了超音速飛機
還曬出天空景象照片
神秘“巨響”在紹興已不是第一次出現,到底是什么原因造成的?很多網友認為最大可能是“音爆”,“從天空的景象來看,應該就是音爆了!”
什么是音爆,當物體接近音速時,會有一股強大的阻力,使物體產生強烈的振蕩,速度衰減。這一現象被俗稱為音障(Sound Barrier)。突破音障時,由于物體本身對空氣的壓縮無法迅速傳播,逐漸在物體的迎風面積累而終形成激波面,在激波面上聲學能量高度集中。這些能量傳到人們耳朵里時,會讓人感受到短暫而極其強烈的爆炸聲,稱為音爆。
音爆是非常有趣的現象,可它為什么必須突破音障才會產生呢?它的聲音又為什么會這么巨響呢?還有我看到很多人在問,飛機突破音障時那個“音爆云”是怎么回事呢?
音爆是怎么回事?
音爆是物體速度超過音速時產生的聲音,我們平時看到的甩鞭子,鞭子頂部會發出“啪”的一聲巨響,這個聲音其實就是因為鞭子頂部的速度超音速運行產生的。
在日常生活中音爆的案例有很多,有許多東西可以輕易在一個瞬間超過音速,畢竟音速只是一個速度而已,也不是很快。
音速指的是振動源在特定介質中的傳播速度,當這個介質是空氣時,大氣壓、濕度、溫度都會影響音速快慢,在標準大氣壓,15℃的情況下,這時候的音速是我們熟悉的值——340m/s。
按道理飛機的飛行速度要超過340m/s不難才是,但其實還挺難的,甚至在1947年人類飛行器第一次超音速飛行前,許多保守的工程師認為音速就是人類飛行的極限。
這是因為要超過音速需要突破一個阻力急劇增加的屏障,這個被稱為音障或者聲障。飛機在穿過這個屏障的時候,由于空氣壓力和流體力學發生變化,所以很容易出現失控現象,甚至最不好的情況飛機還會自然解體。
所以,要突破音障的話,對飛機結構的材料,以及對飛機動力系統和平衡系統都需要做很大的改進才行。
音爆原理
當飛機在空中作超音速飛行時,在機頭或突出部分,也會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后方,形成了圓錐形狀的音錐。
當它們向外傳播時便互相干擾和影響,然后匯集成一道包羅機頭的音爆前激波和一道尾隨機尾的后激波。這種波雖然可以用上述的楔形水波來比擬,但有著迥然不同的性質。激波的厚度很小,經過波后空氣的壓強、密度、溫度都突然升高,速度立即下降。當這兩道激波波及到無論哪個空間和物體時,均會感到這種強烈的變化,反映到人的耳朵里,使耳鼓膜受到突然的空氣壓強變化,就感覺是兩聲雷鳴般的巨響。這種響聲就稱之為“音爆”。
音爆的影響
音爆的能量巨大,一架低空超音速飛行的戰斗機產生的音爆足以震碎門窗玻璃。有人測量過,一架在 16000米高空以兩倍音速飛行的協和客機產生的音爆對地面產生的壓強高達100帕,相當于給一塊一平米左右的玻璃窗上施加10公斤的力。我們把壓強換算成更直觀的聲強,100帕大約相當于133分貝。
“音爆”的強弱以及對地面影響的大小,與飛機飛行高度有著直接的關系。因為,激波和水波一樣,距離越遠,波的強度也越弱。當飛機作低空超音速飛行時,不但地面的人畜能聽到震耳欲聾的巨響,影響人們的生活和工作,嚴重的還可以震碎玻璃,甚至損壞不堅固的建筑物,造成直接的損失。隨著飛行高度的增加,這種影響越來越弱,當超過一定的高度后,地面基本不會受到影響。
@紹興人,你聽到巨響了嗎?
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