音爆云
超音速客机音爆现象的原理、危害与应对
2 音爆 现 象 的危 害
当 飞 行 速 度 达 到 超 音 速 时 ,音 爆 产 生 的噪 音 约 为
1 3 0~ 1 6 0分 贝 。与 之 对 比 ,人 们 平 时说 话 时 的 声音 仅 为5 0~ 7 0分 贝。 当 人 们 听 到 的声 音 超 过 9 O分 贝 时 ,
1 超 音速 飞 机音 爆 的原理
波 。这 些 激 波 虽然 厚度 小 , 但 是这 两 道 激波 能 量大 , 压 强 大 。被 激 波激 起 的空 气 温度 , 气 压 急速 变 化 , 造 成 大 量 能量 损 失 , 导 致超 音 速 飞机 的速 度 降低 , 因此 超 音速 飞 行变 得 非 常 困难 。 由于 空气 的剧 烈 变化 , 空气 中的水 分 子凝 结 成 小水 滴 ,围绕在 飞 机周 围 ,飞机 看上 去 就被 笼 罩 了云雾 一 样 , 被称 为 “ 音爆云” 。 当 飞 机 产 生 的两 道 向外 传 播 时 , 产 生 的前 后 激 波 中, 前 激 波增 压 , 后 激 波 降压 。前 后 激波 产 生 巨大 的压 力 差 ,当它传 播 到地 面 上 时 ,人们 会 听到 巨响 的两 次 声 音 。 同时 ,巨大 的压 力 可 能导 致玻 璃 振动 甚 至破 碎 。 如 果 飞机 高度 低 , 那 么带 来 的危 害会 更 加严 重 , 甚 至 导致 人 耳失 聪 。
它所 用 的 C F M 5 6 发 动机 的最 大推 力 也仅 为 1 6 0 0 0 0 N 。
1 . 2 音爆现 象的物理过程
当 飞 机 的 飞 行 速 度 达 到 音 速 时 ,飞 机 的头 部 便 产 生 激 波 , 这 些激 波 在 传 播 时相 互 影 响 ,互 相 干 扰 ,最 后 形成 两 道波 , 即位 于 机头 的前激 波 和位 于机 尾 的 后激
什么是音爆云
什么是音爆云“音爆云”,这种云只能在特定的天气条件下才会出现,而且这些由水汽组成的晕轮只能持续几秒钟。
当飞行器的速度达到音速上下(1193公里/小时)时,就会冷却周围的空气,从而使空气中的水汽凝结成云。
但它并不总是伴随着音爆现象的产生,同时也不是音障被突破时所产生的冲击波。
音障是历史上(主要是第二次世界大战期间)对飞行器尝试跨越声速飞行遇到困难的称呼。
这一说法在1950年代以后随着跨声速飞行的广泛实现已渐不多见。
当物体(通常是航空器)的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波。
此时,由于机身对空气的压缩无法迅速传播,将逐渐在飞机的迎风面及其附近区 域积累,最终形成空气中压强、温度、速度、密度等物理性质的一个突变面--激波(或称震波,Shock Wave)面。
激波的形成是超音速飞行的典型特征。
激波面将增加空气对飞行器的阻力,这种因为音速造成提升速度的障碍被俗称为音障。
另外,在早期飞机的设 计中,由于对跨音速空气动力学了解尚少,所以曾多次发生飞机试图超越音速时解体或者失控坠毁的严重事故,有人把这一时期困扰飞机制造业的难题也称为“音 障”。
事实上,音障一词的名声大噪更多地来自于媒体的炒作及大众的误解,而非更加深刻的物理实质。
飞行器进入超音速飞行形成的激波面,是声学能量的高度集中面,所以又称音锥。
音锥在听觉上是一声短暂而极其强烈(可能超越人耳的听觉)的爆炸声,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,也会给飞行器本身跨越冲击面的部分造成巨大的压力,所以各国一般都禁止超音速飞机在住宅区上空突破音 速。
除此之外,跨音速飞行常常伴随的一个效应称为普朗特-格劳厄脱凝结云(Prandtl-Glauert condensation clouds),表现为以飞机为中心轴、从机翼前段开始向四周均匀扩散的圆锥状云团。
这是由于激波面后方以气压降低导致温度的降低,引起水气凝结导致的。
飞机是如何超音速的
飞机是如何超音速的作者:解白来源:《中学生百科·成长》2013年第07期很多记录都是在军事研究中被突破的,飞机的速度也一样。
第二次世界大战期间,德军战斗机一看见美军的“野马”战斗机就扭头溜走。
美军决心让他们永远溜不走,想要追上他们,就必须要突破当时飞机制造的一个无人逾越的难题——“音障”。
“音障”是对飞行器尝试跨越音速飞行遇到困难的称呼。
想要让飞机突破音障,超越音速并非易事,而且十分危险。
测试空中速度时往往会以马赫为单位,1马赫等于1倍音速。
当飞机试图接近1马赫时会出现奇怪的状况:飞行器追上了自己发出的声波,而高速的机身对空气的压缩没有办法更快地传播出去,就会导致压缩的空气在飞机的迎风面和附近积累,最终形成一个空气的突变面,在这个突变面上,压强、温度、速度、密度都发生了巨大的改变,我们又称为激波或者震波。
激波的形成是超音速飞行的典型特征,它将增加空气对飞行器的阻力,这也是“音障”一词的由来:音速对飞机提升速度造成的障碍。
早期的飞机设计师并没有考虑到这个问题,他们给飞机上了大量的燃料,试图强行超越音速。
这些普通的、没有特别防御装置的飞机加速到接近1马赫时,前方的压力累积,导致飞机像撞上了一道坚硬的墙,这种高速的撞击很可能导致飞机解体陨落。
1947年6月,加利福尼亚州的空军基地签收了一架非常特别的试验机,贝尔X-S1。
字母“X”代表未知的试验,字母“S”代表超音速。
这架飞机的研究资金高达600万美元,对外高度保密。
橘色机身呈子弹形状,有四枚绰号为“黑色贝特西”的火箭推动。
贝尔X-S1的机翼具有锋利的前缘,以便于在接近音速时突破音障,这种机翼有一个绰号,称为“吉列机翼”,意指它能锋利地划开空气墙。
贝尔X-S1很快就被改名为X-1,因为试验的高级官员不想让外界得知挑战超音速的事实。
他们开始寻找志愿者试飞X-1,最终选定了23岁的查尔斯·叶格尔。
叶格尔和作为候补的胡佛只有上尉军衔,谁都不看好他们。
数学-2024年普通高等学校招生“梯期杯”统一考试数学试卷
绝密★启⽤前2024年普通⾼等学校招⽣“梯期杯”统⼀考试数 学⼀、选择题:本题共 ⼩题,每⼩题 分,共 分。
在每⼩题给出的四个选项中,只有⼀项是符合题⺫要求的。
1.集合,,则2.若直线与圆相切,则3.已知向量,,若与的夹⾓为,则4.若函数单调递增,则的取值范围为5.如图,概念型超⾳速客机“号”平⾏于地⾯进⾏超低空飞⾏,在冲破⾳障的⼀瞬间形成了⾳爆云(飞⾏器超⾼速飞⾏时形成的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),该圆锥状云团的底⾯与地⾯垂直,⾼为⽶,⾳爆云与地⾯接触位置形成的曲线为,的离⼼率为,上距离飞机尾部最近的点到⾳爆云底⾯的距离为,则“号”的飞⾏⾼度为8540M ={x ≤π2|sin(πx )≤1}N ={y |y =x 2−2x }M ∩N =.C [−1,0].A [−1,π2].D [0,π2].B [−1,0)y =(a −4)x +a x 2+y 2=16a =.D 6815.A 4.B 415.或C 46815a =(2,−3)b =(1,−1)a b αsin 2α=.A 526.B −526.C 513.D −513f (x )=sin 2x −sin x +a x a .B [−3316,+∞).C [3316,+∞).D [3,+∞).A [−3,+∞)T 7⊙O H E E e E h T7.A e 2−1e(H −h ).B e 2+1e(H −h ).C e 2−1(H −h ).D e 2+1(H −h )6. ⼀个旅⾏团计划前往某个国家旅游,该国有共个景点供游客选择。
团队决定按照以下要求进⾏安排:⾸先选择个不同的景点作为主要景点,然后在剩下的景点中选择个不同的作为备选景点。
其中、景点不能作为主要景点,景点不能作为备选景点,则不同安排的⽅式共有7.定义:表⽰不超过的最⼤整数,例如,,已知数列满⾜,,数列的前项和为,若,则的最⼤值为8.设锐⾓的⾯积为,若,则的最⼩值为⼆、选择题:本题共 ⼩题,每⼩题 分,共 分。
音爆是什么意思
音爆是什么意思
当物体接近音速时,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。
“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降低而引起温度降低,水气凝结形成微小的水珠,看上去就像云雾一般。
令人惊奇的各种云 地理时间
令人惊奇的各种云地理时间comgeo 09:02 on 2012-08-24 回复Tags: 云( 15 ), 摄影( 987 ), 自然奇观( 87 )令人惊奇的各种云酷似“飞碟”的荚状云(Lenticular clouds)明尼苏达州雷暴云如排山倒海非洲西部上空的砧状积雨云(Cumulonimbus cloud)智利亚历山大·塞尔扣克岛(Alexander Selkirk Island)上空的冯·卡门旋涡(Von Karman cloud vortices)夜光云(Noctilucent clouds),此图中的云是由导弹发射的尾气而形成。
超级单体雷暴云(Supercell thunderstorm),约三分之一的超级单体雷暴云会产生龙卷风德克萨斯州墨西哥湾海岸上空的重力波云(Gravity wave clouds),这种独特的波纹状云通常形成于海洋上空。
由NASA的Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)拍摄。
重力波云是一种罕见的自然现象。
【重力波状的云层仅产生于上升气流进入稳定的气穴(air pocket)。
向上的气流冲量在气穴中产生连锁反应,从而形成大气层中云层的变化,改变云层动态曲线,使云层出现如同重力波一样的摆动波纹。
重力波云起伏的纹理是源于空气在垂直平面的移动,比如上升气流或是雷暴形成时。
上升气流使空中气涡发生改变,云的流体学特征也随之改变,当这种作用频繁的发生,不同的变化在一个梯度上积累,最终形成可见的振荡的重力波云。
】南达科他州东北部的乳状云(Mammatus clouds)俄罗斯千岛群岛Sarychev火山喷发产生的壮观火山灰云,拍摄于国际空间站。
放射形云(Actinoform clouds):由NASA的Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)2012年6月28日拍摄。
放射形云形成射线状花纹图案,绵延数百公里。
在有的季节,放射形云可以被风吹到陆地上空,给当地带去阴雨、潮湿的天气。
2024年山东省新高考测评卷高效提分物理(第二模拟)
2024年山东省新高考测评卷高效提分物理(第二模拟)一、单选题 (共7题)第(1)题截面如图所示的直角棱镜ABC,其中BC边和CA边镀有全反射膜。
一细束白光以入射角从AB边入射,然后经过BC、CA反射,又从AB边射出。
对经过两次反射,并从AB边射出的光束,有( )A.出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关B.光在棱镜中用时最短的光的折射率为C.紫光在出射位置与入射位置间距最大D.红光在棱镜中走过的路程最短第(2)题如图所示,两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。
金属圆环的直径与两磁场的边界重合。
下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )A.同时增大减小B.同时减小增大C.同时以相同的变化率增大和D.同时以相同的变化率减小和第(3)题如图所示是飞机在超音速飞行时产生的音爆云。
当飞机超音速飞行的时候,飞机压缩其前方的空气,使空气压力升高,导致机身后部附近出现低气压区域,而使机翼后部的空气被带动,填补该区域,当飞机经过潮湿的区域时,机翼附近空气中的水蒸气液化,就会形成锥形的液雾,这就是音爆云。
关于填补机翼后部低气压区域的空气,下列说法正确的是()A.压强降低,体积膨胀,温度升高B.压强降低,体积缩小,温度降低C.对外做功,内能减小,温度降低D.对内做功,内能增大,温度升高第(4)题如图所示,两半径相等的半球球壳I和II彼此靠的很近(间距可忽略),两球壳均匀带有电荷,电荷量均为-q(q>0),O为球心,A为球壳外一点,AO=x。
已知球壳I在A点形成的电场强度为E1,规定距О点无限远处的电势为零,下列说法正确的是( )A.O点电场强度为零,电势为零B.球壳I在O点形成的电场强度水平向右C.球壳II在A点形成的电场强度大小D.球壳I和球壳II在A点形成的电势相等第(5)题随着科技的发展,载人飞船绕太阳运行终会实现。
如图所示, Ⅰ、Ⅲ轨道分别为地球和火星绕太阳运动的圆轨道,Ⅱ轨道假设是载人飞船的椭圆轨道,其中点A、C分别是近日点和远日点,B点为轨道Ⅱ、Ⅲ的交点,若运动中只考虑太阳的万有引力,则( )A.载人飞船的运动周期小于1年B.载人飞船由A到C的过程中速率不变C.载人飞船在C的速率小于火星绕日的速率D.只要绕行时间相同,载人飞船在Ⅱ轨道扫过的面积就等于火星在Ⅲ轨道扫过的面积第(6)题如图甲所示为某同学收集的一个“足球”玻璃球,他学习了光的折射后想用激光对该球进行研究。
2023年福建省南平市中考物理第一次质检试卷及答案解析
2023年福建省南平市中考物理第一次质检试卷一、选择题(每小题2分,共28分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请在答题卡的相应位置填涂)1.(2分)用充电宝给手机充电时,充电宝相当于电路中的()A.用电器B.开关C.电源D.导线2.(2分)如图,利用了“水的比热容大”这一特性的是()A.利用水冷却B.利用水做功C.利用水造雪D.利用水扑火3.(2分)如图所示,在开关和小灯泡之间连着两个金属夹A和B,在金属夹之间分别接入硬币、铅笔芯、大头针和橡皮,其中不能使灯泡发光的是()A.硬币B.铅笔芯C.大头针D.橡皮4.(2分)《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上(如图)。
给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是()A.升高湿纸的温度B.增大湿纸的表面积C.改变湿纸中的液体种类D.加快湿纸表面的空气流动5.(2分)下列数值较合理的是()A.南平市冬天最低气温可达﹣30℃B.对人体的安全电压不高于36VC.一盏日光灯正常发光时的电流约2A D.一个家用热水器的加热功率约10W 6.(2分)如图所示,是四冲程内燃机其中一个冲程的示意图,该冲程的能量转化情况是()A.化学能转化成内能B.机械能转化成内能C.机械能转化成化学能D.内能转化成机械能7.(2分)下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是()A.电饭锅B.洗衣机C.电风扇D.电视机8.(2分)如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别是固、液、气三种物态。
下列分析正确的是()A.甲→乙的过程需要放热B.乙→丙的过程是升华过程C.BC段对应的状态是固液共存态D.DE段对应的温度为该晶体的熔点9.(2分)2020年11月,国务院办公厅提出新能源汽车发展战略。
如图是新能源汽车的充电桩,下列做法符合安全用电的是()A.充电桩起火时,应迅速浇水扑灭B.安装充电桩时,不连接地线C.安装充电桩时,要装漏电保护器D.维修充电桩时,不必断开电源开关10.(2分)在探究串联电路的电流规律时,按如图甲连接好电路,闭合开关S后观察到两个电流表A1、A2的示数如图乙、丙所示,下列说法正确的是()A.串联电路中电流处处相等B.串联的两个灯泡的亮度一定相同C.电流表A1示数比电流表A2的示数小D.电流每流过一个用电器都会减小一些11.(2分)如图是一种集人体温度检测和金属探测为一体的安检门,当人体温度过高(S1闭合)或当人身上携带金属物品(S2闭合)时,报警指示灯都会亮起且发出报警声。
2022年安徽公务员考试判断推理练习题(7.27)
2022年安徽公务员考试判断推理练习题(7.27)1、(单选题)拟剧理论指人与人在社会生活中的相互行为在某种程度上是一种表演。
每一个人就像演员一样,在某种特定的场景下,根据肯定的角色要求在舞台上表演给观众看,在整个表演过程中,人总是尽量使自己的行为更为接近想要呈现给观众的那个角色,观众看到的是那个表现出来的角色而不是演员本身。
当表演结束,演员回到后台以后,他的真实面目才呈现出来,演员才又恢复其原来的自我。
依据上述定义,下列选项不能印证拟剧理论的是:A.小丽来找小明探讨功课,小明没有立即开门,而是先把臭袜子藏到床下B.在“国王的新装”故事里,新装展现游行时臣民交口赞扬新装华贵漂亮C.小魏生活拮据但工作努力,老板不动声色地开豪车替其去机场接其父母D.小菲通过盗图和拼接,每天在微信伴侣圈发吃美食、健身、游玩的照片2、(单选题)音爆是飞行器在突破音障时,由于对空气的压缩无法快速传播,会渐渐形成激波面,激波面上高度集中的声学能量引起巨大响声,让人耳感受到短暂而极其剧烈的爆炸声。
音爆只有在突破音障即超音速飞行时才会产生。
音爆云则是以飞行器为中心轴、从机翼前段开头向四周匀称集中的圆锥状云团。
其产生主要是由于气流流速突破音速时比空气传导速度更快,无法有效向下拉气流,导致密度减小,气压降低,水气凝聚成微小的水珠,肉眼看来就像是云雾般的状态。
音爆云在跨音速飞行时经常消失,但不仅在跨音速飞行时才能消失。
依据上述定义,下列说法正确的是:A.音爆产生时会消失音爆云B.音爆云消失标志着音爆产生C.音爆云消失说明突破了音障D.音爆产生时是超音速飞行3、(单选题)人合公司是指以股东的个人信用为公司信用基础的公司;资合公司是指由公司股东分别出资而形成的财产作为信用基础的公司;人资兼合公司则同时具备上述两种性质的信用基础。
依据以上定义,以下哪个公司属于人合公司?A.某公司注册资本为全体股东缴纳股本的总和,股东的出资以现金及财产为限,依据出资对公司负责B.某公司的全部股份由公司独立创立者百分百持有,公司聘请多位阅历丰富的职业经理人分管不同业务C.某公司由于经营不善导致资金链断裂,在申请破产时以全部注册资本作数,股东个人财产并不受影响D.某公司的资产以股东个人的全部财产为抵押,股东对公司经营负无限责任,并且不能任意地转让股份4、(单选题)产城融合是指产业园区与城市融合进展,以城市为基础,承载产业空间和进展产业经济,以产业为保障,驱动城市更新和完善服务配套,进一步提升土地价值,以达到产业、城市、人之间有活力、持续向上进展的模式。
2023年上半年安徽省公考行测真题试卷(含答案解析)
2023年上半年安徽省公考行测真题试卷(含答案解析)学校:________ 班级:________ 姓名:________ 考号:________一、单选题(60题)1.绵薄之力:抛砖引玉()A.蓬荜生辉:差强人意B.不刊之论:不知所云C.敬谢不敏:才疏学浅D.大材小用:聊表心意2.改革开放以来,伴随着一系列体制障碍的清除,物质资本和人力资本得到巨大的________和有效的重新________。
中国终于把自己在几个世纪“大分流”中的落后地位,________为向发达经济体的“大12 趋同”,开始了中华民族复兴的宏伟征程,并以成为世界第二位经济体为象征,取得了世人瞩目的发展成就。
依次填入下划线部分最恰当的一项是:()A.累积组合扭转B.积聚分配转化C.积累配置逆转D.积攒组织转化3.热带居民的血液中R球蛋白含量较高,而蛋白质的含量则较低;寒带居民血液中,蛋白质的含量较高,而R球蛋白含量较低。
这同寒带居民以肉食为主,而热带居民以素食为主有关。
这段话主要的意思是:()A.不同地区人们的饮食习惯不同 B.不同地区的食物来源不同 C.食物结构影响人体的血液成分比例D.素食者更加健康长寿4.流行病学的一系列证据表明,来自道路的交通噪音会导致心脏病发作。
长期暴露在交通噪音中,人体血液的生化性质(血清蛋白、血糖和各种电解质含量等)会发生改变。
在这一方面,连汽车尾气的杀伤力都_______。
填入画横线部分最恰当的一项是:()A.退避三舍B.自惭形秽C.望洋兴叹D.甘拜下风5.节约资源、减少垃圾生产成为某种意义上的公共事务,很容易遭遇“搭便车困境”——人人都想________,最终会导致公共事务乏人问津。
节约资源的功效并没有那么________,需要人们久久为功;付出没有得到及时、有效的反馈与回报,难免会影响公众参与。
依次填入画横线部分最恰当的一项是:()A.蜂拥而上妙手回春B.鸠占鹊巢神通广大C.据为己有一劳永逸D.坐享其成立竿见影6.最近,主打白噪音的助眠产品引起很多人的兴趣。
物理核心考点-2024年高考押题预测卷02(广东卷)
物理核心考点-2024年高考押题预测卷02(广东卷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,小车内有一小球被轻质弹簧和一条细线拴接。
小车在水平面上做直线运动的过程中,弹簧始终保持竖直状态,细线与竖直方向成角。
则( )A.小车不可能做匀速运动B.小车可能向右做减速运动C.细绳有拉力时,弹簧可能没弹力D.弹簧有弹力时,细绳一定有拉力第(2)题水平杆上套有滑块a,用轻绳与小球b相连,在水平力F作用下使小球b保持静止,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ。
现改变水平力F的大小使小球b缓慢运动至滑块a正下方,此过程中a始终静止。
则( )A.水平拉力F先变大后变小B.轻绳的拉力先变小后变大C.水平杆对滑块a的支持力变小D.水平杆对滑块a的作用力变小第(3)题如图所示,京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内,成为2022年北京冬奥会重要的交通保障设施。
假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶,发动机的功率恒为,且行驶过程中受到的阻力大小恒定。
已知动车的质量为,最高行驶速度。
则下列说法正确的是( )A.由题目信息可估算京张铁路的全长为350kmB.行驶过程中动车受到的阻力大小为C.从启动到速度为的过程中,动车牵引力所做的功为D.当动车的速度为时,动车的加速度大小为第(4)题某光源发出的光由不同波长的光组成,不同波长光的强度如图所示,表中给出了三种材料的极限波长,用该光源发出的光照射表中材料( )材料钠铜铂极限波长(nm)541268196A.仅钠能产生光电子B.仅钠、铜能产生光电子C.仅铜、铂能产生光电子D.都能产生光电子第(5)题如图所示是飞机在超音速飞行时产生的音爆云。
当飞机超音速飞行的时候,飞机压缩其前方的空气,使空气压力升高,导致机身后部附近出现低气压区域,而使机翼后部的空气被带动,填补该区域,当飞机经过潮湿的区域时,机翼附近空气中的水蒸气液化,就会形成锥形的液雾,这就是音爆云。
一声巨响是怎么回事
一声巨响是怎么回事杭州萧山突然一声巨响。
居民楼的窗户在摇晃。
许多人表示很害怕,绍兴的一些地区几乎同时听到了巨响。
大自然中最常见的巨响便是火山喷发、地震和打雷时发出的声音,但是气象局已经明确表示并没有观察到打雷和地震现象。
所以,这个声音很可能是“人造”的,在人造声音中能够让杭州萧山和绍兴这种跨度区域内都听到的情况很可能就是一声巨响是怎么回事 1。
音爆是非常有趣的现象,可它为什么必须突破音障才会产生呢?它的声音又为什么会这么巨响呢?还有我看到很多人在问,飞机突破音障时那个“音爆云”是怎么回事呢?音爆是怎么回事?音爆是物体速度超过音速时产生的声音,我们平时看到的甩鞭子,鞭子顶部会发出“啪”的一声巨响,这个声音其实就是因为鞭子顶部的速度超音速运行产生的。
日常生活中音爆的情况很多,很多东西瞬间就能轻松超过音速。
毕竟音速只是一个速度,而且不是很快。
音速指的是振动源在特定介质中的传播速度,当这个介质是空气时,大气压、湿度、温度都会影响音速快慢,在标准大气压,15℃的情况下,这时候的音速是我们熟悉的值——340m/s。
按道理飞机的飞行速度要超过340m/s不难才是,但其实还挺难的,甚至在1947年人类飞行器第一次超音速飞行前,许多保守的工程师认为音速就是人类飞行的极限。
这是因为要超过音速,需要突破一个阻力急剧增加的屏障,这种屏障被称为音障或音障。
当飞机越过这道屏障时,很容易因为气压和流体力学的变化而失控,甚至最坏的情况会是飞机自然解体。
因此,要突破音障,需要对飞机结构的材料,以及飞机的动力系统、平衡系统进行大的改进。
为什么存在音障?很多人不能理解,飞机为什么要突破音障才超过音速。
这个音障是怎么形成的?其实原因很简单。
当物体在空气中运动时,其前方和后方都会产生压力波。
速度越快,物体前方的波会被压缩得越来越厉害,从而形成阻力。
这个过程非常像快艇在湖面划过时的情景,快艇行径时水波是前后都有的,只是前面的水波被压缩得很厉害而已。
2023年上半年上海市考试行测真题考试(含答案解析)
2023年上半年上海市考试行测真题考试(含答案解析)学校:________ 班级:________ 姓名:________ 考号:________一、单选题(60题)1.下列划线的成语,使用不恰当的一句是:()A.公安人员昼伏夜出,经过二十多天的侦查,终于抓获了这个黑社会头目。
B.个别民警认为工作时间饮点酒是小事一桩,就不以为意,结果因违犯公安部颁布的“五条禁令”而受到处分。
C.解决返乡农民的再就业问题,是当前头等大事,各乡镇领导切不可对此置之度外。
D.不管大家跟他怎么解释,他仍是振振有词地说:“不管怎样,我还是保留自己的观点。
”2.头雁∶雁阵()A.蜂王∶蜂巢B.猎狗∶羊群C.蚁后∶工蚁D.狮王∶狮群3.某单位2019年初招聘了8名研发人员,他们都非常优秀。
其中,小李、小孔和小陈3人研发小组表现尤其突出。
该团队氛围极佳,组长小陈非常关心小李和小孔,而小李非常敬佩小孔,小孔非常敬佩小陈。
年终时,小陈获得了四项发明专利,小李获得了五项发明专利。
根据以上信息,可以得出下列哪项:()A.小孔的发明专利比小陈多B.组长小陈获得的发明专利最多C.小李的发明专利没有小孔多D.有人获得的发明专利比其敬佩的人多4.下列哪一选项是蚊子用于获取“猎物”信息的主要器官:()A.复眼B.蚊翅C.蚊足D.触角5.音爆是飞行器在突破音障时,由于对空气的压缩无法迅速传播,会逐渐形成激波面,激波面上高度集中的声学能量引起巨大响声,让人耳感受到短暂而极其强烈的爆炸声。
音爆只有在突破音障即超音速飞行时才会产生。
音爆云则是以飞行器为中心轴、从机翼前段开始向四周均匀扩散的圆锥状云团。
其产生主要是由于气流流速突破音速时比空气传导速度更快,无法有效向下拉气流,导致密度减小,气压降低,水气凝结成微小的水珠,肉眼看来就像是云雾般的状态。
音爆云在跨音速飞行时常常出现,但不仅在跨音速飞行时才能出现。
根据上述定义,下列说法正确的是:()A.音爆产生时会出现音爆云B.音爆云出现标志着音爆产生C.音爆云出现说明突破了音障D.音爆产生时是超音速飞行6.社会批评是促进社会进步的必要条件。
2024届湖南省普通高中名校高考联考信息卷物理高频考点试题(一)
2024届湖南省普通高中名校高考联考信息卷物理高频考点试题(一)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题航母阻拦索,用于将舰载机高速拦停,是舰载机名副其实的“生命线”。
与陆地飞机着陆时可缓慢减速平飞大相径庭,舰载机着陆必须加速着陆,一旦阻拦索尾钩未能挂住舰载机,必须能快速拉升逃逸。
因此舰载机着陆对甲板阻拦装置要求极高。
如图舰载机保持牵引力大小不变在匀速航行的航母上降落时受到阻拦索而保持静止,若此时阻拦索夹角θ=60o,空气阻力和甲板阻力不计,则此时阻拦索承受的张力大小为( )A.B.C.D.第(2)题如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,沿图示路径先后到达状态b和状态c、下列说法正确的是( )A.从a到b,气体温度降低B.从a到b,气体从外界吸热C.从b到c,气体内能减小D.从b到c,气体对外界做功第(3)题随着社会发展,人民生活水平的提高,电能在工业、农业、国防、科研和人民生活中,以及在国民经济的其他各个部门中,将愈来愈广泛的应用,它即能大大地提高劳动生产率,改善劳动条件,又能提高人们的物质生活和文化生活水平。
远程输电、电网监控、用电安全等等,都是提高电网运行效率,实现可靠供电,并对其的安全状况进行掌控的极其重要环节。
如图所示,理想变压器原线圈输入电压u=U m sinωt,通过单刀双掷开关S1可改变变压器原线圈的匝数,电路中R1、R2、R3为定值电阻,R是滑动变阻器,V是理想交流电压表,示数用U表示,A是理想交流电流表,示数用I表示,下列说法正确的是( )A.I表示电流的瞬时值,U表示电压的最大值B.若将滑片P向上滑动,变压器输入功率变大C.若闭合开关S2,则U不变,I变大D.若将原线圈开关S1由1掷向2,则U、I都变大第(4)题如图所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接,线圈转动的角速度为ω,线圈中最大电流为I m,以下说法正确的是( )A.图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量变化率最大B.从图(b)开始计时,线圈中电流随时间t变化的关系式C.当线圈转到图(c)位置时,感应电流最小,且电流改变方向D.当线圈转到图(d)位置时,感应电动势最小,ab边电流方向为b→a第(5)题如图所示是飞机在超音速飞行时产生的音爆云。
2023年福建省九年级物理中考模拟试题分项选编:物态变化(含解析)
2023年福建省九年级物理中考模拟试题分项选编:物态变化一、单选题1.(2023·福建泉州·统考一模)下列温度最接近25℃的是()A.健康成年人的体温B.让人感觉温暖而舒适的室温C.泉州地区冬季最低气温D.刚从冰箱冷藏室拿出来的饮料温度2.(2023·福建福州·校考一模)在恒温环境下将温度计放入一杯冰水混合物中,从温度计放入开始计时,放入时间足够长,下列哪幅图可表示温度计内液体的体积随时间变化的情况()A.B.C.D.3.(2023·福建泉州·统考一模)2022年4月20日,“雪龙2”号极地科学考察破冰船完成中国第38次南极科学考察任务顺利返沪,在南极期间,科考队使用酒精温度计而不使用水银温度计测量温度,是由于酒精的()A.沸点低B.密度小C.比热容大D.凝固点低4.(2023·福建南平·统考一模)如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别是固、液、气三种物态。
下列分析正确的是()A.甲→乙的过程需要放热B.乙→丙的过程是升华过程C.BC段对应的状态是固液共存态D.DE段对应的温度为该晶体的熔点5.(2023·福建三明·统考一模)《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上(如图)。
给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是()A.升高湿纸的温度B.增大湿纸的表面积C.改变湿纸中的液体种类D.加快湿纸表面的空气流动6.(2023·福建·校联考模拟预测)如图所示,是某游泳爱好者游泳上岸后站立时的情境示意图,由图可知()A.水在蒸发的过程中从人体带走了温度,使人感到寒冷B.最主要是因为吹来的风是冷的,所以人感觉到特别冷C.水在蒸发的过程中要吸热,使水和它依附的人体温度上升D.图中游泳爱好者的姿势是为了减少水分的蒸发7.(2023·福建福州·统考一模)“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,下列关于节气谚语的分析,正确的是()A.“雷打立春节,惊垫雨不歇”,雨的形成是汽化现象,需要吸热B.“白露种高山,寒露种河边”,露的形成是液化现象,需要吸热C.“霜降见霜,米谷满仓”,霜的形成是液化现象,需要放热D.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象,需要放热8.(2023·福建漳州·统考模拟预测)“霜满枝头”是霜降时节中的常见现象,该现象的物态变化是()A.熔化B.凝固C.液化D.凝华9.(2023·福建三明·统考一模)2022年11月初,三明市开展了人工降雨作业以缓解严重旱情。
飞机音爆文档
飞机音爆简介飞机音爆指的是飞机突破音障造成的巨大声响现象。
当飞机以超音速飞行时,飞机发出的声音超过了声音传播的极限速度,产生了震耳欲聋的音爆声。
这是一种特殊而又引人注目的现象,常常吸引大量观众前来目睹。
音爆现象的产生当飞机飞行速度达到音速的1倍以上时,空气无法及时逃离飞机前方的压缩区域,形成一个环形的激波,即“冲击波”。
当飞机通过这个激波时,压缩区域突然崩溃,释放出巨大的能量,产生强烈的爆破声。
这个现象就是飞机音爆。
音爆的原理飞机音爆的原理可以用声波传播的方式来解释。
声音是由空气中的震动产生的,当飞机以超音速飞行时,其产生的声音大于声音传播的速度,形成一个随飞机运动的声波前缘。
当声波传播到某一点时,该点前方的空气分子被压缩,形成一个高压区;而声波后缘的空气分子释放到周围形成一个低压区。
当这个声波传播到一个点时,高压区和低压区的边界突然崩溃,形成音爆现象。
音爆的特点飞机音爆产生的声音非常强烈,可以被人类听到并产生巨大的震动感。
一般来说,飞机音爆产生的声音是一个爆破声,类似于爆炸声或者鞭炮声。
此外,飞机音爆还会产生可见的冲击波,形成一束锥形的云状物,称为“音爆云”。
音爆云的形态和大小取决于飞机的速度和形状。
飞机音爆的应用飞机音爆虽然是一种噪音污染,但在一些特定的应用领域却被充分利用。
例如,飞机音爆可以用作空中特技表演的一种元素,吸引大量观众参与。
飞机音爆的爆破声和冲击波效果也可以用于军事防空目的,具有惊人的声音威慑力和心理攻击效果。
此外,飞机音爆还可以用于科学研究。
通过研究飞机音爆现象,可以更深入地了解声波传播,从而为设计更高效的飞机结构提供参考。
对飞机音爆进行模拟试验也可以帮助飞机制造商评估飞机结构的强度和耐久性,提高飞行安全性。
飞机音爆的安全问题尽管飞机音爆有其特殊的应用价值,但在民航领域,飞机音爆的安全问题是不可忽视的。
由于飞机音爆会产生巨大的声波和冲击波,如果在地面附近发生音爆,可能对周围的建筑物和人员造成严重影响。
2023届高考物理考前冲刺卷 全国甲卷
2023届高考物理考前冲刺卷全国甲卷一、单选题 (共7题)第(1)题2023年4月13日,中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置创下新纪录,实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步,下列关于核反应的说法正确的是()A.相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多B.氘氚核聚变的核反应方程为C.核聚变的核反应燃料主要是铀235D.核聚变反应过程中没有质量亏损第(2)题如图所示是飞机在超音速飞行时产生的音爆云。
当飞机超音速飞行的时候,飞机压缩其前方的空气,使空气压力升高,导致机身后部附近出现低气压区域,而使机翼后部的空气被带动,填补该区域,当飞机经过潮湿的区域时,机翼附近空气中的水蒸气液化,就会形成锥形的液雾,这就是音爆云。
关于填补机翼后部低气压区域的空气,下列说法正确的是()A.压强降低,体积膨胀,温度升高B.压强降低,体积缩小,温度降低C.对外做功,内能减小,温度降低D.对内做功,内能增大,温度升高第(3)题如图所示为一种简易“千斤顶”的示意图,竖直轻杆被套管P限制,只能在竖值方向运动,轻轩上方放置质量为m的重物,轻杆下端通过小滑轮放在水平面上的斜面体上,对斜面体施加水平方向的推力F即可将重物缓慢顶起,若斜面体的倾角为θ,不计各处摩擦和阻力,为了顶起重物,下列说法正确的是( )A.θ越大,需要施加的力F越大B.θ越大,需要施加的力F越小C.θ越大,系统整体对地面的压力越大D.θ越大,系统整体对地面的压力越小第(4)题如图所示,有4个完全相同的木块,并排放在固定的斜面上,分别标记(号)为“2,0,2,4”,不计所有接触处的摩擦,则0号木块左右两侧面所受的弹力之比为()A.3:2B.2:3C.2:1D.1:2第(5)题下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是()A.分子间距离减小时分子势能一定减小B.温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D.非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性第(6)题如图所示,用金属制成的平行导轨由水平和弧形两部分组成,水平导轨窄轨部分间距为,有竖直向上的匀强磁场,宽轨部分间距为,有竖直向下的匀强磁场;窄轨和宽轨部分磁场的磁感应强度大小分别为和,质量均为金属棒垂直于导轨静止放置。
十大奇特音爆瞬间(图)
十大奇特音爆瞬间:超音速飞机突破音障(组图)音爆会发出震耳欲聋的巨响,像雷声或枪声一样冲击着你的耳膜。
巨响渐渐消失,当你四处寻找声音来源时,一切已归于平静。
突然间,你看到了本不应该出现在那里的现象:音爆。
以下即是十个最令人不可思议的音爆瞬间。
1.F-22“猛禽”战斗机超音速飞行F-22“猛禽”战斗机超音速飞行这张照片是美空军F-22“猛禽”战斗机以超音速从美国核动力航空母舰“约翰·斯坦尼斯”号上空低空掠过的瞬间。
“约翰·斯坦尼斯”号当时正在参加“北方利刃-2009”联合军事演习。
音爆是自然界的奇迹之一,即便这种现象之所以出名,完全归功于喷气式飞机。
尽管如此,不要忘了,当你听到雷声时,那也是音爆,有人在甩牛鞭时,同样会产生这种现象。
航天飞机和火箭发射时也会产生音爆,有些科学家认为音爆最早出现在距今1.5亿年前,由恐龙尾巴以音速甩动时产生的。
2.普朗特-格劳厄脱奇点普朗特-格劳厄脱奇点这张照片显示的是“超级大黄蜂”战斗机低空飞行的瞬间,是因飞行中冲击波导致水汽凝结的最佳例证。
用专业术语讲,这种现象亦称“普朗特-格劳厄脱奇点”(Prandtl–Glauert singularity)。
最早驾驶这些飞机突破音速的男女飞行员都是勇敢的英雄。
查克·叶格(Chuck Yeager)驾驶火箭发动机驱动的“贝尔”实验型飞机成功突破音速,成为人类飞行历史上首位突破音速的人。
1953年,一位名叫杰姬·科克伦(Jackie Cochran)的女飞行员,驾驶F-86“佩刀”喷气式战斗机突破音障,这也是人类飞行历史上首次由投入生产的飞机突破音障的例子。
叶格是科克伦的僚机和密友。
科克伦是一位杰出的女性,除了是第一位突破音障的女飞行员外,她还创造了多项飞行记录:第一位驾机在航母上起降的女飞行员,第一位飞行速度达到2马赫的女飞行员,第一位驾驶轰炸机穿越北大西洋的女飞行员,第一位成功实施盲降(仪表着陆)的女飞行员,第一位驾驶固定翼喷气式飞机穿越大西洋的女飞行员,国际航空联合会历史上第一位女掌门人(1958–1961),第一位戴着氧气面罩驾机飞行高度超过2万英尺的女飞行员。
音爆云形成原理范文
音爆云形成原理范文
音爆云的形成主要有以下几个原理:
1.声波的折射:当声波遇到非均匀介质时,其传播速度和路径会发生
变化,导致声波弯曲。
在逆境环境中,声波折射使得声波集中在一定的区域,从而形成了云状的结构。
2.声波的反射:声波在遇到障碍物时会发生反射,反射后的声波会向
周围地区扩散。
在逆境环境下,声波在反射过程中逐渐聚集,形成云状结构。
3.声波的干涉:当声波遇到不同频率或相位的声波时,它们会发生干
涉现象。
声波的干涉可以使声波的能量在一定区域内聚集,从而形成音爆
云的特殊形状。
总的来说,音爆云的形成是由声波的折射、反射和干涉等现象共同作
用下的结果。
在逆境环境中,这些物理现象使得声波的传播路径发生变化,使声波在一定区域内聚集,形成了云状的结构。
音爆云的存在对于声学研究具有重要意义。
通过对音爆云的形成原理
的研究和分析,可以更好地理解声音在逆境环境中的传播特性,为声学设
计和工程提供理论依据。
此外,音爆云的观察也为人们提供了一种独特的
场景,可用于探索和研究声波的行为和性质,丰富了声学领域的研究内容。
备考2023年中考科学二轮复习-流体压强与流速的关系-填空题专训及答案
备考2023年中考科学二轮复习-流体压强与流速的关系-填空题专训及答案流体压强与流速的关系填空题专训1、(2019浙江.中考模拟) 2018年2月11日,平昌冬奥会冰壶附加赛在中国和挪威之间展开。
中国队表现可圈可点,无奈对手表现也极为出色,最终以9-7的比分憾负对手。
如图甲为我国冰壶运动员比赛场景,运动员推动投掷壶从出发点 A 运动至投掷线 B 点,之后投掷壶被推出,在冰道上沿着弧线 BCD 路径到达 D 点并撞击目标壶,两只冰壶偏离不同方向离开冰道。
(1)投掷壶离开手后由于具有 ________,还能在冰道上继续前行。
(2)两只冰壶相撞后偏离不同方向,说明力的作用效果之一是:________ 。
(3)投掷壶在冰道上沿弧线运动,是因为运动员脱手之前对冰壶进行了旋转,这样冰壶在前进时产生了如图乙方向的自转,因此在前进过程中冰壶两侧的空气流速不同,导致冰壶两侧受到气压不同,请判断图中冰壶两侧的气压p1和p2大小关系: ________ 。
2、(2019东阳.中考模拟) 2018年2月11日,平昌冬奥会冰壶附加赛在中国和挪威之间展开。
如图甲为我国冰壶运动员比赛场景,运动员推动投掷壶从出发点A运动至投掷线B点,之后投掷壶被推出,在冰道上沿着弧线BCD路径到达D点并撞击目标壶,两只冰壶偏离不同方向离开冰道。
(1)两只冰壶相撞后偏离不同方向,说明力的作用效果之一是________。
(2)投掷壶在冰道上沿弧线运动,是因为运动员脱手之前对冰壶进行了旋转,这样冰壶在前进时产生了如图乙方向的自转,因此在前进过程中冰壶两侧的空气流速不同,导致冰壶两侧受到气压不同,则图中冰壶两侧的空气流速较大的是________(选填P1或P2 )侧。
3、(2019临海.中考模拟) 2018年2月11日,平昌冬奥会冰壶附加赛在中国和挪威之间展开。
如图甲为我国冰壶运动员比赛场景,运动员推动投掷壶从出发点A 运动至投掷线 B 点,之后投掷壶被推出,在冰道上沿着弧线 BCD 路径到达 D 点并撞击目标壶,两只冰壶偏离不同方向离开冰道。
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“音爆云”,这种云只能在特定的天气条件下才会出现,而且这些由水汽组成的晕轮只能持续几秒钟。
当飞行器的速度达到音速上下(1193公里/小时)时,就会冷却周围的空气,从而使空气中的水汽凝结成云。
但它并不总是伴随着音爆现象的产生,同时也不是音障被突破时所产生的冲击波。
音障是历史上(主要是第二次世界大战期间)对飞行器尝试跨越声速飞行遇到困难的称呼。
这一说法在1950年代以后随着跨声速飞行的广泛实现已渐不多见。
当物体(通常是航空器)的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波。
此时,由于机身对空气的压缩无法迅速传播,将逐渐在飞机的迎风面及其附近区域积累,最终形成空气中压强、温度、速度、密度等物理性质的一个突变面--激波(或称震波,Shock Wave)面。
激波的形成是超音速飞行的典型特征。
激波面将增加空气对飞行器的阻力,这种因为音速造成提升速度的障碍被俗称为音障。
另外,在早期飞机的设计中,由于对跨音速空气动力学了解尚少,所以曾多次发生飞机试图超越音速时解体或者失控坠毁的严重事故,有人把这一时期困扰飞机制造业的难题也称为“音障”。
事实上,音障一词的名声大噪更多地来自于媒体的炒作及大众的误解,而非更加深刻的物理实质。
飞行器进入超音速飞行形成的激波面,是声学能量的高度集中面,所以又称音锥。
音锥在听觉上是一声短暂而极其强烈(可能超越人耳的听觉)的爆炸声,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,也会给飞行器本身跨越冲击面的部分造成巨大的压力,所以各国一般都禁止超音速飞机在住宅区上空突破音速。
除此之外,跨音速飞行常常伴随的一个效应称为普朗特-格劳厄脱凝结云(Prandtl-Glauert condensation clouds),表现为以飞机为中心轴、从机翼前段开始向四周均匀扩散的圆锥状云团。
这是由于激波面后方以气压降低导致温度的降低,引起水气凝结导致的。
水气凝结变成微小的水珠后,肉眼看来就像是云雾般的状态。
这个低压带会随着离机身的距离增加而迅速消失。
值得一提的是,普朗特-格劳厄脱凝结云并非只能在跨音速飞行中看到,与激波也没有必然的联系,它仅仅表征了空气具有一定的可压缩性。
在合适的条件下,尚未接近音速的飞机也能在自己周围产生普朗特-格劳厄脱凝结云。
音爆产生的原因
当我们路过超音速飞机的机场附近时,有可能会听到“嘣嘣”两声巨响,犹如晴天霹雳,震耳欲聋。
如果是你初次听到的话还会大吃一惊!以为是飞机在空中放炮,或者出了什么问题。
其实不然,这就是超音速飞行中的所谓“音爆”(也称为“爆音”)。
那么,“音爆”究竟是怎么回事,为什么只有在超音速飞行时才会出现呢?要想了解这一点,我们可以从一种常见的自然现象谈起:
在平静的水面上,如果投一块石头,水面上立刻会出现一圈一圈的水波向四周传播,波及整个水面,也就是我们常常说的“一石激起千层浪”。
但如果是在水面上运动的物体在水中激起的水波就不是这样了,例如一艘快艇在水中高速前进时,我们看到它激起的水波就不是一圈一圈地向外传,而是从艇前开始,呈一楔形向外传播。
同时我们可以看到前缘密集,波浪很大,而后面波浪就很小。
这种波我们称为楔形水波。
此波随同快船一道前进,波及的范围始终在楔形之内。
同样地,对于空气来说,也有这种现象,如果给空气一个扰动,声音也会象水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刺激鼓膜产生的。
当飞机在空中作超音速飞行时,在机头或突出部分,也会象水中前进的快艇一样出现一种楔形或锥形波,这就是激波。
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”。
“音爆”只有在飞机作超音速飞行时才会出现。
当飞机在一定高度下以超音速飞行时,由于激波引起的强烈的压力变化。
使我们听到了“音爆”。
那么,随同飞机一道前进的飞行员是不是也会有同样的感觉呢?其实飞行员是不会听到这种响声的,因为飞行员坐在座舱里,激波引起的压强、密度、温度的变化,飞行员是无法感觉到的。
即使座舱不密封。
由于飞行员始终处于前激波的后面、后激波的前面,也就是说,他是处在一个暂时的稳定的等压强的条件下,也是听不到的。
“音爆”的强弱以及即对地面影响的大小,与飞机飞行高度有着直接的关系。
因为,激波和水被一样,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。
历史
一位美国海军摄影师敏捷地捕捉到了战斗机在突破音障时,产生“音爆云”的图片。
上等兵乔纳森-钱德勒(Jonathan Chandler)在7月27日拍摄了这张照片,当时一架F/A-18F“大黄蜂”式战斗机正飞过菲律宾海上美国“小鹰”号航空母舰的上空。
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当飞行器速度接近音速时,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)。