杭州蕭山又突然發生巨響了，居民樓的窗戶都在震動，許多人表示自己被吓到了，而且幾乎差不多時間紹興的部分區域也聽到了巨響。

大自然中最常見的巨響便是火山噴發、地震和打雷時發出的聲音，但是氣象局已經明确表示并沒有觀察到打雷和地震現象。

所以，這個聲音很可能是“人造”的，在人造聲音中能夠讓杭州蕭山和紹興這種跨度區域内都聽到的情況很可能就是飛機突破音障時引發的音爆。

音爆是非常有趣的現象，可它為什麼必須突破音障才會産生呢？它的聲音又為什麼會這麼巨響呢？還有我看到很多人在問，飛機突破音障時那個“音爆雲”是怎麼回事呢？

音爆是怎麼回事？

音爆是物體速度超過音速時産生的聲音，我們平時看到的甩鞭子，鞭子頂部會發出“啪”的一聲巨響，這個聲音其實就是因為鞭子頂部的速度超音速運行産生的。

在日常生活中音爆的案例有很多，有許多東西可以輕易在一個瞬間超過音速，畢竟音速隻是一個速度而已，也不是很快。

音速指的是振動源在特定介質中的傳播速度，當這個介質是空氣時，大氣壓、濕度、溫度都會影響音速快慢，在标準大氣壓，15℃的情況下，這時候的音速是我們熟悉的值——340m/s。

按道理飛機的飛行速度要超過340m/s不難才是，但其實還挺難的，甚至在1947年人類飛行器第一次超音速飛行前，許多保守的工程師認為音速就是人類飛行的極限。

這是因為要超過音速需要突破一個阻力急劇增加的屏障，這個被稱為音障或者聲障。飛機在穿過這個屏障的時候，由于空氣壓力和流體力學發生變化，所以很容易出現失控現象，甚至最不好的情況飛機還會自然解體。

所以，要突破音障的話，對飛機結構的材料，以及對飛機動力系統和平衡系統都需要做很大的改進才行。

為什麼存在音障？

很多人想不明白，為什麼飛機在超過音速前需要突破音障，這個音障是怎麼産生的呢？

其實原因很簡單，物體在空氣中移動的時候，它的前後都會産生壓力波，當速度越快的時候，物體前面的波會被壓縮得越來越厲害，從而形成阻力。

這個過程非常像快艇在湖面劃過時的情景，快艇行徑時水波是前後都有的，隻是前面的水波被壓縮得很厲害而已。

當飛機到達音速的時候，前面的波被壓縮到極限，空氣密度和阻力都非常大，所以再往前就變得非常困難。

上面這張照片是美國海軍少尉約翰·蓋伊（John Gay）在1999年拍攝的，它可能最有名，也是最好的飛機穿過音障時的照片之一。

當然，我們的注意力很容易被飛機機翼的“音爆雲”所吸引，這個“音爆雲”其實是空氣中水分在低壓下凝結的緣故。

機翼處是最容易出現“音爆雲”的，這是因為機翼提供升力時會制造一個低壓區域，當飛機加速到音速的時候，飛機周圍也會進入低壓狀态（空氣被壓縮到機頭處），最終兩者疊加，降低的壓力使空氣中的水凝結，形成蒸汽雲。

但是，當飛機繼續加速并突破音障時，低壓區域空氣被産生的沖擊波局部幹擾，蒸汽雲也就消失了，取而代之的是音爆。

考慮到飛機的快速飛行，要拍到這張照片是非常不容易的，必須天時地利人和才行。

據說，當時約翰·蓋伊是聽到音爆瞬間按下快門的，不僅如此，當天測試超音速飛行的天氣也有很大關系，當天是一個非常潮濕的日子，水分子含量充足。

那麼還有最後一個問題，為什麼音爆是在突破音障時産生，是什麼讓它的聲音如此響亮？

當飛機飛行的時候，它前面的壓力波阻礙了飛行并導緻壓縮，而當飛機速度超過超音速時，壓縮到了極限值并被沖破，從而産生沖擊波（空氣的不斷膨脹和收縮都會産生沖擊波）。

超音速飛機音爆産生的沖擊波一般能達到200分貝左右，它向後推進一段距離後，以聲音的極限值——194分貝繼續推進并減弱，直到完全消失。

由于飛機存在一段距離，當出現音爆的時候，實際上它有兩個爆音，一個是飛機壓縮前面的壓力波形成的，另一個是在飛機離開波時形成的。

隻是由于兩個爆音間隔十分短暫，所以我們可能分辨不出來。

兩個音爆共同形成一個圓錐狀的形式向外輻射，任何在輻射範圍之内的人都會聽到聲音。

由于飛機在超音速行駛的時候，沖擊波一直在持續産生，所以實際上它飛過的地方都會産生音爆，覆蓋範圍會非常廣。

從這次杭州巨響的情況來分析——蕭山和紹興部分區域的人都聽到了，它是超音速飛行産生的聲音的可能性是非常大。

最後

有些人還會好奇，超音速飛行的飛行員能不能聽到聲音。

他們确實聽不到音爆的巨響，但是他們可以聽到發動機的聲響，因為發動機聲波是在駕駛艙裡傳播的。

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