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音爆云是怎样形成的?

音爆云是怎样形成的?

你所见到的“雾气” 实际是飞机在突破音速的瞬间,机身周围的空气呈不稳定乱流而变成的气流 而不是雾

音波在空气中造成激波 激波以音速传播; 而发出激波的机身本身赶上了音速 空气激波还没来及传播出去就被机身给挤压 压缩了。你想想看 强大的压缩作用自然会造成巨大的乱流 形成音障云了。就想手掌慢慢在水面推进 会有水波向前波动,当手掌速度加快 达到水波波动速度的时候 水波被压缩 就变成水花波浪了。一个道理。

一旦超过音速 激波已经被机身抛在身后 前方没有激波压缩的问题 自然也没有雾气了。所以雾气只在达到音速时出现。

音障是一种物理现象,当物体(通常是航空器)的速度接近音速时,将会逐渐追上自音障己发出的声波。声波叠合累积的结果,会造成震波(Shock Wave)的产生,进而对飞行器的加速产生障碍,而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。突破音障进入超音速后,从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥,在旁观者听来这股震波有如爆炸一般,故称为音爆或声爆(Sonic Boom)。强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害,对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也会产生破坏。

除此之外,由于在物体的速度快要接近音速时,周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态,因此一旦物体穿越音障后,周围压力将会陡降。在比较潮湿的天气,有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点(Dew Point),使得水汽凝结变成微小的水珠,肉眼看来就像是云雾般的状态。但由于这个低压带会随着空气离机身的距离增加而恢复到常压,因此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。

音爆云,呈三角锥形状,和飞机的机身垂直,大量的气体分子在瞬间凝结产生白色雾气,让人仿佛从画面中就能听到飞行器的轰鸣声,感受到发动机的热量。不过,这并不是每个飞机每次飞行都会产生的现象,只能在特定的天气条件下才会出现。当飞机的速度达到1193km/h的低音速左右时,周围的空气就会产生压缩现象,压缩冷凝,气体变水。而此时,飞机机体对这种压缩没办法迅速传播,就在风面及周围区域积累,这种累积会造成一个物理现象的突变面,激波面。

很显然,这种突变大大增加了飞行器在空气中所受到的阻力,我们称之为音障。当飞行器进入激波面的时候,会形成一种短暂强烈的爆炸声,这就是音爆。当遇上特定的天气温度条件,就会形成音爆云。但是,这种现象只有在飞机外的我们能看到,飞行员是感受不到这种响动的,因为他们在飞机里的位置刚好是一个稳定的等压环境。音爆现象产生于超音速飞行。如果飞机在低空超音速飞行,那在地面的我们便会听到震耳欲聋的响声,玻璃都和有可能会被震碎。