为什么看不见声音,却看得到音爆云,音爆到

年，荷兰的一列火车被恐怖分子劫持，一时间难以接近罪犯。为了快速打击罪犯，荷兰军方采取了特殊手段。用一架超声速战斗机从火车上方米左右的位置掠过，产生的冲击波，将火车所有玻璃震碎，恐怖分子也被冲击波震得满脸鲜血。

这就是飞机音爆，那么音爆到底是怎么产生的呢，为什么它会有这么大的威力？

音障的突破

很长一段时间以来，人类的飞行器都无法突破音障的限制。

年以前，飞机的类型基本是螺旋桨式，飞机最大速度只能到达米每秒。

当达到这个速度时，飞机前端局部空气可能达到音速，产生局部激烈波动，造成巨大的飞行阻力。而且，周围的气流会紊乱，使机身发生剧烈的抖动，一个操作失误就可能导致机毁人亡，这些问题困扰了人们很久，他们认为音速恐怕难以突破。

直到年10月17日，美国轰炸机B-29将X-1飞机带入万米高空。美国飞行员耶格尔驾驶着X-1，完成了突破音障的壮举。X-1飞机外形酷似12.7毫米机枪子弹，是一架喷气式飞机，并搭配特殊的涂料用于减少突破音障时带来的阻力，而且还搭载了火箭助推燃料，才得以成功试飞。

音爆是怎么产生的？

X-1试飞超越音速，也让人们第一次听到了飞机产生音爆。人们不理解为什么飞机会发出这种声响。

其实，这是因为任何东西在空气中传播时，都会受到阻力，声波也不例外。当声波缓慢传播，就会像一滴水从空气中滴入湖面，泛起涟漪。声波的传输也类似于此，并且范围不断扩大，音量不断地减小。

当飞机快速地在空气中穿过，此时的声波就不会从一个点四散。而是像快艇从水面驶过，浪花从两侧延伸散开，飞机此时前后两端形成的声波，也类似快艇前后两端激起的水流一样，前端密集且大，后端稀疏，整体呈现出一个楔形状。

这样产生的声波我们叫做激波。当它们向外传播时会相互干扰、影响，之后便会汇集成包裹着机身的前激波和后激波。

飞机以超声速突破音障后，飞机飞行带动的前后激波就会被甩在后面，对空气进行压缩形成巨大的能量，由于能量无法迅速传播。激波一波未完，一波又起，相互交叉叠加在一起。在远离飞机一定距离后，激波产生的能量会衰减为膨胀波，进而产生巨大的声响，能传播到60-公里外的地方，也就是所谓的音爆。

简单来说，就是飞机的速度超过音速，之后产生了强大的冲击波，这个冲击波叠加，发出了巨大的声响。

从超声速飞机被制造出来后，各国都开始研制生产，我国也在年交付使用了第一台超声速飞机歼-6。

当飞机速度超过1马赫（km/h）飞行，就会产生音爆，飞机和驾驶员却不会受到影响，因为冲击波的速度追不上他们的飞行速度。

可是对地面上的物体却有着很大危害，一架飞行高度在米的超声速飞机，假设飞行速度能达到2马赫，那么它会对地面产生帕的压强，相当于在1平方米的地方承受10千克的力量。产生的噪音高达分贝，分贝是什么概念？相当于在你耳边不间断的发射高射炮，只要几分钟就会导致耳聋。

如果超声速飞机在低空飞行，不仅人体会受伤害，连建筑都不能幸免于难。为此，有些国家还制定了，战斗机低空超声速飞行的行动方案。在0米高度进行超声速飞行，即使身处巨大建筑物之中，也会被音爆产生的冲击波震得头晕目眩。

如果人离超声速飞机非常近，那么就无法听到激波发出的声音，这时候空气的压强变化已经超过了人的听觉范围。听不到激波声音还有个原因是，人已经被激波锋面给撞死了。

在激波未到达人面前之时，周围的空气属于静止状态。激波到来时，以接近飞机飞行速度撞击到人身上，血肉之躯根本无法阻挡这巨大的冲击力。

飞行高度离地面越高，造成的危害越小。因此，大部分国家规定禁止超声速飞机在低空飞行。

飞机产生的云层

当飞机以一马赫速度飞行时，我们不仅会听到音爆，还会看到音爆云。那音爆云又是怎么回事呢？

这一团锥形云，被称之为音爆云，它的正式名称是——普朗特-格劳厄脱凝结云。

音爆云一般垂直于机身，或者稍微向后倾斜，会跟随飞机不间断形成。不过它们存在的时间很短。

这是因为飞机在空气中高速飞行时，机身周围产生的激波会对空气进行压缩。当飞机经过时，会骤然降低压力，空气中的水汽就会形成瞬间低温状态，甚至有时能达到0℃以下，这会导致水蒸气凝结成为小水珠。

这些小水珠大量聚集在一起，看起来就像是细微的云层。因为空气中的压力变化只是一瞬间的事情，等到压力恢复到正常状态下，这些小水滴又会变为水蒸气，所以它们存在的时间很短。

不过，音爆云的出现不一定要飞机突破音速，达到超声速也不是百分百能形成音爆云。

空气中含有大量水蒸气是形成音爆云的主要因素，当空气中湿度比较大时，即使没有达到音速，过多的水分也会因为压力而产生音爆云。同理，一个地方的空气如果过于干燥，即使速度超过了音速，也会因为缺少水分，不能产生音爆云。

音爆有时也会出现在我们的生活中，公园里大爷挥舞的鞭子，发出刺耳尖锐的声音就是绳子的某部分瞬时速度超过音速，产生了一次很小的音爆现象。

火箭发射、核弹爆炸等都会产生音爆，只是他们本身会发出巨大的声响，我们往往忽略了音爆现象。

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