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飞机超音速产生音暴云原因不解?为什么抖降的压力会造成瞬间低温

飞机超音速产生音暴云原因不解?为什么抖降的压力会造成瞬间低温

为什么超音速瞬间压力会骤降?(音爆云)

声波在空气中以压力波(压缩空气)的形式向四周传播,压力波的传播速度等于音速. 当物体的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波。声波(压缩空气)叠加累积,形成压缩程度很大的空气, 像是一堵墙一样, 对飞行器的加速产生障碍,这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障.

一旦飞行器速度超过声速, 就像是从音障墙里面穿了出来,自己发出的压力波一发出就被自己超过了, 抛在了后面, 不会在前面形成障碍, 所以压力骤降.

飞机突然突破音速为什么会产生音爆?音爆产生时为何会产生云雾一样的景象?音爆对机体有损害吗?

物体运行速度接近音速时,会有一股强大的阻力,使物体产生强烈的振荡,速度衰减。这一现象被俗称为音障(Sound Barrier)。突破音障时,由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播,逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面,在激波面上声学能量高度集中。这些能量传到人们耳朵里时,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声,称为音爆(Sonic Boom)。

“音爆”只有在飞机作超音速飞行时才会出现。飞机在超音速飞行时产生的强压力波,传到地面上形成如同雷鸣的爆炸声。在突破音障时伴随的一个奇特现象便是“音爆云”,这是由于在激波面后方由于气压增加而压缩周围空气,使水气凝结形成微小的水珠,看上去就像云雾一般。这种云雾通常只能持续几秒钟,激波现身,转瞬即逝。音爆云是国内对这种现象的一个俗称,较为严肃一点的描述为Prandtl-Glauert condensation clouds(普朗特-格劳厄脱凝结云)。

因此,音爆云常见于战斗机和舰载机。在海面上空气非常湿润,激起的云雾更大更漂亮。就像给飞机套上一件天鹅裙,不过没有优雅的感觉,反而是近乎疯狂。如果能亲眼看到,场面一定很壮观。

声音在空气中的传播像水中投入石子产生的水波一样,通过波的形式向外传播,这就是声波。我们平时听见的声音就是声波传入耳内使鼓膜震动而产生的。当飞机在空中作超音速飞行时,在机头或突出部分,也会像水中前进的快艇一样出现一种楔形或锥形波,这就是激波。飞机所发出的疏密状的音波无法跑到飞机前方,所以就全部叠在机身后方,形成了圆锥形状的音锥。当它们向外传播时便互相干扰和影响,然后汇集成一道包罗机头的音爆前激波和一道尾随机尾的后激波。这种波虽然可以用上述的楔形水波来比拟,但有着迥然不同的性质。激波的厚度很小,经过波后空气的压强、密度、温度都突然升高,速度立即下降。当这两道激波波及到无论哪个空间和物体时,均会感到这种强烈的变化,反映到人的耳朵里,使耳鼓膜受到突然的空气压强变化,就感觉是两声雷鸣般的巨响。这种响声就称之为“音爆”(sonic boom )。

主要危害:音爆的能量巨大,一架低空超音速飞行的战斗机产生的音爆足以震碎门窗玻璃。有人测量过,一架在 16000米高空以两倍音速飞行的协和客机产生的音爆对地面产生的压强高达100帕,相当于给一块一平米左右的玻璃窗上施加10公斤的力,玻璃哗哗直响就不难解释了。我们把压强换算成更直观的声强,100帕大约相当于133分贝,如果你恰好身处某重金属摇滚音乐会的大音箱旁边,就知道133分贝的声音会对 你产生什么样的影响了。因此协和被禁止在陆地上进行超音速飞行,这与高昂的营运费用一起直接断送了这种优雅的飞机的生命,2003年,所有的协和退出市场,从此天空中不再有超音速客机的身影。“音爆”的强弱以及对地面影响的大小,与飞机飞行高度有着直接的关系。因为,激波和水波一样,距离越远,波的强度也越弱。当飞机作低空超音速飞行时,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。

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超音速飞机为什么会发生音爆?音爆是怎么发生的?请解析

简单的说是因为飞机头部和尾部激波扫过后,大气产生的压力脉冲传播到地面造成的 ,就好像气球吹爆后会发出巨响 是内部高压与外部低压的冲撞 ,激波扫过超音速飞机先是增压 紧接着减压 等到尾部激波扫过后再增压恢复到大气压力 这样就形成压力脉冲 在地面能听到砰!砰!两声音爆

为什么超音速会产生音爆

超音速飞机产生音爆的瞬间声音有多大?至于声音的大小不能一概而论,与飞机的气动外形、大小有关。它的破坏力,与音爆中心到被影响的物体的距离有关。音爆和飞机的飞行速度绝对有关。当飞行器速度接近及超越音速时,会有一股强大的阻力,使飞行器产生强烈的振荡,速度衰减。这一现象被俗称为音障(Sound Barrier)。突破音障时,由于机身对空气的压缩无法迅速传播,逐渐在飞机的迎风面积累而终形成激波面,在激波面上声学能量高度集中。这些能量传到人们耳朵里时,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声,称为音爆(Sonic Boom)。如果低飞的战斗机产生音爆,对于人、动物和一般物体(如建筑的窗户玻璃)是有很大影响的。以色列人曾经为了报复巴勒斯坦人,让飞机频繁在巴勒斯坦居民区低飞产生音爆,给巴勒斯坦人的生活造成巨大影响(据说会影响胎儿的发育),为国际社会所诟病。 理论上讲,由超音速状态减速到音速以下的瞬间也会产生音爆。