為什么飛機(jī)超音速飛行時會發(fā)出打雷一樣的響聲？

【專家解說】：為什么飛機(jī)超音速飛行時會發(fā)出打雷一樣的響聲 ? 聲音是一種波。在聲波傳播的過程中，已被擾動的空氣，與未被擾動的空氣之間有一個分界面，我們把這個分界面叫做波陣面。如果聲源是靜止的，波陣面就是一個向外擴(kuò)展的球面，在豎直剖面上中一個圓；如果聲源是運動的，而且聲源的運動速度超過聲速，盡管每個時刻聲源依然向外發(fā)出圓形的波，但這些圓形波卻聚集成了直線形的波陣面，也就是說波陣面不再是圓形的了。這時，就會產(chǎn)生稱為聲暴的奇異的聲學(xué)現(xiàn)象。 飛機(jī)作超音速飛行時，機(jī)頭、機(jī)翼、機(jī)尾等處都有會引起周圍空氣發(fā)生急劇的壓力變化，產(chǎn)生強(qiáng)烈的前激波和后激波，這兩種聲波的強(qiáng)度都很大。當(dāng)前激波經(jīng)過時，空氣壓力突然增高，隨后，壓力平穩(wěn)下降，以至下降到大氣壓以下。接著，當(dāng)后激波經(jīng)過時，壓力又突然上升，并逐漸恢復(fù)到大氣壓力。前后兩個激波以過的時間間隔約為0.12~0.22秒。如果飛機(jī)的飛行高度不太高，我們就可以在激波以過的瞬間，聽到好似晴天霹靂的雷聲或像炮彈爆炸的聲音，這就是超音速飛機(jī)飛行時產(chǎn)生的所謂聲暴。由于有前后兩面三刀個激波，所以我們能夠聽到短促而猛烈的兩聲聲暴。 聲暴與飛行高度和速度有關(guān)。在同樣飛行速度下，飛行高度越低，地面受激波的影響就越強(qiáng)，反之就弱。同樣，在高度相等時，飛行速度越大，激波越強(qiáng)，反之 就小。如果低空作超音速飛行時，產(chǎn)生的聲暴甚至能將建筑物震塌。因此，在一般情況下，飛機(jī)作超音速飛行，應(yīng)不低于規(guī)定高度，這樣可以減弱對地面的影響。