剛剛出膛的子彈和炮彈有沒有音爆產(chǎn)生?

當飛機的飛行速度不斷加速,最終超過聲速時,飛機頭部在空氣中形成沖擊激波,同時在尾部由于被排開的空氣重新匯合也形成沖擊激波波。首尾沖擊波一起隨飛機以相同的速度前進。沖擊激波波的壓力分布前沿最大,高于正常氣壓,然后經(jīng)正常值而到達尾部時已經(jīng)為負值。這種沖擊激波會很快地傳遞到地面,由于飛機開始超音速飛行時,飛行高度大多數(shù)已經(jīng)在5000米以上甚至是萬米以上高空,因此超音速激波的傳遞范圍會非常大,這些激波傳遞到地面時,會產(chǎn)生一個非常大范圍的音爆污染區(qū),其寬度最大會超過150公里,長度范圍最大會接近200公里。音爆傳來時,地面大范圍的人員都會聽到類似巨大的爆炸聲,而且窗戶也會被震得轟轟響。一般音爆的聽覺值會在130分貝以上,而且音爆覆蓋的整個范圍內(nèi),

在不同地點人耳聽到的轟響效果幾乎大同小異,往往讓人感覺自己附近是不是發(fā)生了大當量的爆炸。其實大多數(shù)并沒有什么后續(xù)的影響。而真正的大當量爆炸會隨著傳播距離的增大而轟響效果逐步減弱。如果在方圓上百公里的范圍內(nèi)不同地點的人聽到轟響效果大同小異,那么大概率不是爆炸而就是高空超音速飛機引發(fā)的音爆效應(yīng)。大部分音爆還有個特點在于有間隔兩次非常近的轟響。這就是因為音爆同時產(chǎn)生于突破音速的飛機的頭部和尾部氣流的兩次合并,因此音爆傳播到地面有間隔0.2秒或者更長的2次效應(yīng),人耳聽到的就是2次巨響。飛機產(chǎn)生音爆時,其實一般情況下,人眼還可以觀察到可見的音爆波或者音爆云同時產(chǎn)生。當然飛機在低空以亞音速機動時,也會在機翼的負壓區(qū)產(chǎn)生一些蒸汽云,這個和音爆云,

是有所區(qū)別的。一般由亞音速加速到超音速的大型飛行物,幾乎每次都會產(chǎn)生音爆效應(yīng),比如過去運行的超音速客機,英法的協(xié)和,每次起飛后加速到超音速,都會在距離起飛機場不遠處產(chǎn)生強烈的音爆。往往引發(fā)機場周邊居民長期的強烈抗議,這也是超音速客機不那么受待見的一個原因,從而導致當今反倒不再有任何一種現(xiàn)役的超音速客機。大火箭或者導彈發(fā)射后,只要從亞音速進入超音速范圍內(nèi),也會產(chǎn)生音爆,不過大多數(shù)大火箭需要飛行到3萬米以上才開始超音速,因為高度很高,空氣相對稀薄,因此大火箭發(fā)射引發(fā)的音爆反倒沒有噴氣飛機音爆那么感覺強烈。既然凡是從亞音速加速到超音速的物體原則上都會產(chǎn)生音爆,那么出膛的炮彈和步槍子彈,其出膛速度已經(jīng)大多數(shù)在2倍音速以上。

有些甚至是3倍甚至接近5倍音速,比如長桿穿甲彈的出膛速度就已經(jīng)在5倍音速,那么為何很少看到音爆現(xiàn)象呢?其實炮彈和子彈超音速出膛,同樣有音爆,只不過這些炮彈和子彈,在出膛之前已經(jīng)產(chǎn)生了音爆,但是仍然在炮管或者槍管之內(nèi),當炮彈和子彈脫離炮口的一瞬間,高速攝影下,也可以產(chǎn)生音爆波。因此槍炮發(fā)射時炮口的巨大轟鳴,很大程度上也是音爆效應(yīng)導致。有些微聲槍就是有意把子彈出膛速度壓縮到音速以下,避免音爆的產(chǎn)生,其發(fā)射聲音才大大減小。