F-15戰(zhàn)斗機(jī)突破音障瞬間
夕陽時返場的F-16戰(zhàn)斗機(jī)
環(huán)球網(wǎng)國際軍情中心2012年6月4日消息:當(dāng)飛行器速度接近音速時,會有一股強(qiáng)大的阻力,使飛行器產(chǎn)生強(qiáng)烈的振蕩,速度衰減。這一現(xiàn)象被俗稱為音障(Sound Barrier)。突破音障時,由于機(jī)身對空氣的壓縮無法迅速傳播,逐漸在飛機(jī)的迎風(fēng)面積累而終形成激波面,在激波面上聲學(xué)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(qiáng)烈的爆炸聲,稱為音爆(Sonic Boom)。
如果給空氣一個擾動,聲音也會象水一樣通過波的形式向外傳播,這就是聲波。我們平時聽見的聲音就是聲波傳入耳內(nèi)刺激鼓膜產(chǎn)生的。當(dāng)飛機(jī)在空中作超音速飛行時,在機(jī)頭或突出部分,也會象水中前進(jìn)的快艇一樣出現(xiàn)一種楔形或錐形波,這就是激波。音爆飛機(jī)所發(fā)出的疏密狀的音波無法跑到飛機(jī)前方,所以就全部疊在機(jī)身后方,形成了圓錐形狀的音錐。當(dāng)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(jī)頭的音爆前激波和一道尾隨機(jī)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(zhì)。激波的厚度很小,經(jīng)過波后空氣的壓強(qiáng)、密度、溫度都突然升高,速度立即下降。當(dāng)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(qiáng)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(qiáng)變化,就感覺是兩聲雷鳴般的巨響。這種響聲就稱之為“音爆”(a sonic boom )。
“音爆”只有在飛機(jī)作超音速飛行時才會出現(xiàn)。飛機(jī)在超音速飛行時產(chǎn)生的強(qiáng)壓力波,傳到地面上形成如同雷鳴的爆炸聲。音爆在突破音障時伴隨的一個奇特現(xiàn)象便是“音爆云”,這是由于在激波面后方由于氣壓降低而引起溫度降低,水氣凝結(jié)形成微小的水珠,看上去就像云霧一般。這種云霧通常只能持續(xù)幾秒鐘,激波現(xiàn)身,轉(zhuǎn)瞬即逝。音爆云是國內(nèi)對這種現(xiàn)象的一個俗稱,較為嚴(yán)肅一點(diǎn)的描述為Prandtl-Glauert condensation clouds。
因此,音爆云常見于戰(zhàn)斗機(jī)和艦載機(jī)。在海面上空氣非常濕潤,激起的云霧更大更漂亮。就像給飛機(jī)套上一件天鵝裙,不過沒有優(yōu)雅的感覺,反而是近乎瘋狂。如果能親眼看到,場面一定很壯觀。
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