□瘦 駝

音爆,超越聲音

□瘦 駝

神秘的巨響

2009年2月某日，湖南省衡陽，嚴(yán)冬尚未過去，大地一片蕭條，人們忙著各種生計。突然幾聲巨響，村民劉某家的窗玻璃被震碎，池塘里的魚紛紛躍起。

劉某第一個反應(yīng)就是地震來了，趕忙帶著家人來到開闊地待著。當(dāng)夜，數(shù)十萬人露宿街頭，躲避地震。奇怪的是，地震并未來臨。

這神秘的巨響從何而來，一時間眾說紛紜。

我們先作一次時空旅行，回到60多年前的大洋彼岸。1947年10月14日上午，美國西部鳥不拉屎的莫哈維沙漠，這是晴朗的一天，除了風(fēng)吹過裸露的山丘外，只有幾條響尾蛇懶懶地在沙地上畫著S。

突然，一聲巨響，真正的晴天霹靂，大地為之顫抖，不知道從哪兒冒出來一群奇怪的人，他們歡呼雀躍，把帽子扔上了天。不久之后，一架有著炮彈般外形的橙色小飛機降落在一座荒漠中的機場，從駕駛艙里鉆出來一位英俊的小伙子，此人名叫耶格爾，綽號“大塊頭”的他因為這一聲巨響永留史冊——他是第一個把聲音拋在身后的人，剛剛駕駛貝爾X-1型飛機超過了音速。

讓我們再次回到湖南衡陽，經(jīng)調(diào)查，此次所謂的“地震”，原因和莫哈維沙漠中的巨響一樣，是由于解放軍空軍某部在衡陽進(jìn)行訓(xùn)練時，戰(zhàn)斗機超音速飛行造成的。

巨響竟是飛機在超越聲音

飛機如何會產(chǎn)生這么巨大的聲響？讓我們把視線從天空轉(zhuǎn)向水面，把一粒石子投入水中，水面便會出現(xiàn)一圈圈漣漪，這是石子擾動水面形成的波。再看看航行的船，船頭激起了倒V字型的波紋。在空氣中運動的物體與水上行船相似，只不過二維的水面變成了三維的空間，任何在空氣中運動的物體都會擾動空氣形成波。

這看起來沒什么，但當(dāng)物體運動的速度越來越快時，問題就出現(xiàn)了?？諝庵胁ǖ倪\動速度是有限的，也就是音速，當(dāng)飛機的速度達(dá)到音速時，它激起的那些波就被飛機趕上了，堆積起來。換句話說，就是空氣分子來不及逃開，被擠壓在一起，形成了一層強大的空氣墻。

喜歡玩水的朋友肯定對這種場景有所體會，水是溫柔無形的，不過你如果想玩一下十米跳臺，那可要小心，如果玩得不熟練，不小心肚皮接觸了水面，溫柔的水同樣可以把你“揍”得肚皮青紫。如果玩得更驚險，來個懸崖跳水，要是姿勢不當(dāng)，那跟跳樓幾乎沒什么區(qū)別。

所以，別看空氣是無形的，要突破這層空氣墻并不容易，搞不好飛機都會散架。但只要飛機動力足夠充沛，結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實，外形足夠合理，它就能夠突破這層空氣墻。

當(dāng)飛機超越音速，突破這堵“墻”時，就會產(chǎn)生巨響，俗稱音爆。

如果你有幸聽過音爆，你會注意到它實際上是由緊鄰的兩聲巨響組成的，這分別代表了空氣被飛機前部撞開和空氣在飛機尾部閉合形成的激波。當(dāng)然，由于地面和建筑物的反射，那聲音更像是打雷，綿綿不絕。

協(xié)和飛機因音爆被禁飛

音爆的能量巨大，一架低空超音速飛行的戰(zhàn)斗機產(chǎn)生的音爆足以震碎門窗玻璃。據(jù)美國媒體報道，上世紀(jì)五六十年代一家開在美國某空軍基地附近的養(yǎng)雞場老板曾經(jīng)投訴過空軍，因為他的上萬只雞都被?？岬娘w行員用音爆震死了。以巴加沙沖突期間，以色列空軍也曾經(jīng)多次夜間對加沙城實施音爆襲擾，有報道稱震壞了350個門窗，造成了兒童的恐慌。

超音速飛機造成的音爆很難精確計算，這跟飛機的外形、尺寸、飛行速度、飛行高度以及大氣的特性有關(guān)。不過在上世紀(jì)70年代之前，人們不用太擔(dān)心音爆的問題，因為只有少數(shù)軍用飛機可以突破音速。然而隨著著名的協(xié)和飛機的問世，音爆突然變得敏感起來。協(xié)和飛機是投入商業(yè)運行的兩種超音速客機之一（另一種是前蘇聯(lián)的圖-144，不過使用并不廣泛）。

有人測量過，一架在16000米高空以兩倍音速飛行的協(xié)和客機產(chǎn)生的音爆對地面產(chǎn)生的壓強高達(dá)100帕，100帕大約相當(dāng)于133分貝，如果你恰好身處某重金屬搖滾音樂會的大音箱旁邊，就知道133分貝的聲音會對你產(chǎn)生什么樣的影響了。因此協(xié)和被禁止進(jìn)行超音速飛行，這與高昂的運營費用一起斷送了這種飛機的生命，2003年，所有的協(xié)和飛機退出市場，從此天空中不再有超音速客機的身影。

正是因為聽到過音爆的人較少，所以它引發(fā)的恐慌事件也層出不窮。2006年4月26日，兩架軍用飛機超音速飛過美國亞利桑那州的尤馬市，當(dāng)?shù)氐?11報警電話瞬間被打爆，許多民眾報告發(fā)生了爆炸或者地震。其實如果你仔細(xì)聽，音爆之后總是伴隨著飛機飛過的聲音，筆者小時候一直以為這是飛機在投炸彈。

如果你沒有聽過飛機的音爆，那也不要緊，其實音爆經(jīng)常發(fā)生在公園里。很多老大爺喜歡抽陀螺健身，如果不是親眼所見，你很難想象那清脆的“啪啪”聲是小小皮鞭發(fā)出來的。其實，這“啪啪”聲就是一次次小小的音爆，根據(jù)觀測，抽鞭子的時候鞭梢的速度已經(jīng)突破了音速，這可能是人類最早突破音速的嘗試。

F22戰(zhàn)斗機突破音速瞬間

責(zé)編/石子兒