记录协和式客机在18km巡航高度产生的音爆

视频来自:百度贴吧

楼主 阳耗子  发布于 2020-06-25 17:26:00 +0800 CST  
咦这次审核得这么快...
本视频搬运自油管(v=5MCETiKCLhc),作者是Josh S。视频分为两部分,前半段是起飞,0:54之后是从海平面高度拍摄的超音速巡航与音爆。这视频录到的效果符合我自己听过的音爆,而且我听过的感觉比这更劲爆些,因为战斗机通常不会飞到那个高度。可以发现,即使是来自18km的巡航高度,音爆传到地面动静还是不小的。另外,是否产生尾迹云与周围空气的温湿度等状态有密切关系,没看到尾迹云不代表一定没有飞机飞过。


注意区分类似开炮的音爆与开头部分一般意义上的“飞机呼啸声”,音爆并不能简单地理解为后者变得很大声,它们的性质完全不同,具体怎么不同我还没想好怎么说,感兴趣的可以先去知乎看看相关讲解,有几个答案讲得不错。

楼主 阳耗子  发布于 2020-06-25 17:40:00 +0800 CST  
搬运一下在其他贴下面的回复,认真写的话继续咕一阵再说...

【亚音速 - 跨音速(1 马赫) - 超音速】
音爆来源于超音速飞行器在空气中产生的激波。简单地说,当物体以足够快的速度在流体里运动(大于特定波速),传递状态变化的波就无法领先于物体传播,前方的流体就来不及像往常一样从物体周围从容让路(密度基本不变),而是各项性质发生剧烈突变。音爆就是这个剧烈突变的气压差的结果。


从用特殊手段拍摄的上图可以看出,空气激波跟船头划出的水波类似,会把一个扰动/压强差传播到很远的地方。具体能有多远呢?

按NASA的研究,协和客机在18km高度超音速飞行会产生宽度达到80km(40km乘以二)的初级声爆影响域,即激波不经折射直接冲击地面的范围。在这个范围里,离飞机越远声压就越小,从较近处的强烈爆炸声过渡到到接近40km处的低沉滚雷声。此外还有个次级声爆影响域,是其他方向的激波(甚至包括被地面反射回天空的激波)从上层大气折射回地面产生的,通常不能直接听见,但也会引起建筑共振等麻烦事。下图能更直观地表现相关情况。


这是一架飞机从亚音速加速到超音速,巡航一段时间,然后减速回亚音速。进入超音速的瞬间会产生一次较强烈的聚焦声爆,但只有那一次,在那一点附近的人才会听到。初级声爆影响域(英文用的是地毯这个词)覆盖整个超音速巡航段,激波会扫过这片区域,依次惊吓大家。

楼主 阳耗子  发布于 2020-06-25 17:57:00 +0800 CST  

楼主:阳耗子

字数:897

发表时间:2020-06-26 01:26:00 +0800 CST

更新时间:2021-03-28 04:09:21 +0800 CST

评论数:25条评论

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