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聲爆
鎖定
聲爆（sonic boom）亦稱“轟聲”。飛行器在超聲速飛行時產生的衝擊波傳到地面形成的爆炸聲。飛行器在飛行時，擠壓並排開前方的空氣。當飛行速度超過聲速時，飛行器頭部在空氣中形成衝擊波，同時在尾部由於被排開的空氣重新匯合也形成衝擊波。首尾衝擊波一起隨飛行器以相同的速度前進。衝擊波的壓力分佈前沿最大，高於正常氣壓，然後經正常值而到達尾部時的負值，尤如英文字母N形，故衝擊波有時也叫做N波。轟聲會對社會環境帶來負效應。在超聲速飛機的航線下會形成一個地面轟聲污染區，其寬度約80公里～160公里，長度從啓程機場的航向後方160公里起，至降落機場的航向前方的160公里止，在這一大片範圍內可產生130分貝左右的噪聲。當然轟聲的實際強度和污染範圍還與飛機飛行高度、速度、重量和氣象條件等有關。由於轟聲的壓力波是突然到達地面的，所以人們聽到的是驟然的巨響。轟聲的突然性，會使人們受驚，並影響睡眠、交談、思考、休息和工作。改進飛機空氣動力性能，規定轟聲的超壓容許值，限制超聲速飛機的飛行，提高飛機飛行高度，以及選擇適當的航線使轟聲遠離居民區等，都可消除或減少轟聲對人體的危害。
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- 中文名
- 聲爆
- 外文名
- sonic boom
- 別 名
- 轟聲、音爆
- 影 響
- 對社會環境帶來負效應。
- 污染範圍
- 寬度約80公里～160公里，可產生130分貝左右的噪聲。
聲爆簡介
當飛機以超過音速的速度飛行，飛機所發出的聲音的密度波無法跑在飛機前方，所以就全部疊在機身後方，形成了圓錐形狀的音錐。當這種 爆震波傳到時，我們就聽到所有累積起來的聲音，在聽覺上，這就是一聲轟然巨響的音爆。
在飛機正好要加速穿過音障 (sound barrier)時，在飛機的周圍，有時候會有一團雲霧形成。不過， 這團雲霧的成因是什麼，仍然頗有爭議。 最風行的理論認為，在那瞬間四周空氣壓力驟降，發生了普朗特-格勞爾奇點 (Prandtl-Glauert Singularity)效應，因此，空氣中的水氣就凝結成小水滴形成一團雲霧。
聲爆音爆形成的原因
在平靜的水面上，如果投一塊石頭，水面上立刻會出現一圈一圈的水波向四周傳播，波及整個水面，也就是我們常常説的“一石激起千層浪”。但如果是在水面上運動的物體在水中激起的水波就不是這樣了，例如一艘快艇在水中高速前進時，我們看到它激起的水波就不是一圈一圈地向外傳，而是從艇前開始，呈一楔形向外傳播。同時我們可以看到前緣密集，波浪很大，而後面波浪就很小。這種波我們稱為楔形水波。此波隨同快船一道前進，波及的範圍始終在楔形之內。
同樣地，對於空氣來説，也有這種現象，如果給空氣一個擾動，聲音也會像水一樣通過波的形式向外傳播，這就是聲波。我們平時聽見的聲音就是聲波傳入耳內刺激鼓膜產生的。當飛機在空中作超音速飛行時，在機頭或突出部分，也會象水中前進的快艇一樣出現一種楔形或錐形波，這就是激波。當它們向外傳播時便互相干擾和影響，然後彙集成一道包羅機頭的前激波和一道尾隨機尾的後激波。這種波雖然可以用上述的楔形水波來比擬，但有着迥然不同的性質。激波的厚度很小，經過波後空氣的壓強、密度、温度都突然升高，速度立即下降。當這兩道激波波及到無論哪個空間和物體時，均會感到這種強烈的變化，反映到人的耳朵裏，使耳鼓膜受到突然的空氣壓強變化，就感覺是兩聲雷鳴般的巨響。這種響聲就稱之為“音爆”。
