飛機突破音障時會發生什麼現象
飛機突破音障時,會追上自身發出的聲波,造成震波,進而對加速產生障礙的現象。進入超音速後,航空器前端起會產生一股圓錐形的音錐,在旁觀者聽來有如爆炸一般,稱為音爆或聲爆。
聲音在空氣中的傳播像水中投入石子產生的水波一樣,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使鼓膜震動而產生的。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後方,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,然後彙集成一道包羅機頭的音爆前激波和一道尾隨機尾的後激波。這種波雖然可以用上述的楔形水波來比擬,但有着迥然不同的性質。激波的厚度很小,經過波後空氣的壓強、密度、温度都突然升高,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,反映到人的耳朵裏,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。
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