王新阿寶
航空航天專業的博士過來回答一下這個問題!
火箭突破音障的時候當然有現象了,而且現象真的是驚天動地。
所謂的突破音障就是火箭飛行的速度突破因素,在這個過程中火箭頭部附近的空氣會被激烈地壓縮,從而形成所謂的“激波”現象【如下圖所示為飛機超音速飛行時候的激波現象】。
具體的解釋可以看我之前在頭條號寫的文章:
軍事科普:托起東風17的“激波”到底是什麼?https://www.toutiao.com/i6749358770444304910/
這道激波是一道非常明顯的分界線,激波前的空氣壓力很小、密度很小,激波後的壓力很大、密度很大,所以空氣密度變化帶來的折射可以讓我們看到激波。
但是很可惜,因為火箭一般要發射到比較高的高度才會突破音速,所以這個時候單純靠眼睛看空氣折射率的變化已經看不清楚了。
空氣中的水蒸氣和雲層可以讓我們看到“激波”
雖然我們沒有辦法直接用肉眼看到激波,但是空氣中的水蒸氣和雲層卻可以幫我們觀察到這種現象。
因為空氣性質在激波前後會發生劇烈變化,所以空氣中的水蒸氣會凝結成小水珠,這個時候我們就可以看到在火箭的周圍形成了一層白色的罩子,而這就是激波雲。
不僅僅是激波雲,由於激波會激烈地向周圍擴散開來,所以會形成一股強烈的壓縮氣流驅散周圍的雲層,讓火箭突破音速的一瞬間充滿了震撼的感覺。下圖的動圖就是火箭突破音障時瞬間掃清周圍雲層的景象。
除了視覺,聽覺上也會聽到巨大的聲響
由於跨越音障的時候激波會強烈地擾動空氣,從而帶來巨大的聲音。這也是火箭在突破音障的時候帶來的聽覺上的現象。
包括要超音速飛行的飛機是不允許在居民區隨便進行超音速飛行的,因為這會帶來巨大的噪音,甚至於如果飛機飛行高度比較低的話,這些噪音會震碎房子上的玻璃、震破人們的耳膜,簡直就是殺傷力十足。
火箭突破音障時候產生的噪音只會比飛機的更大,足見其恐怖如斯了。
不知道這樣我說明白沒有?歡迎大家點贊、評論、關注走一波呀!
航小北的日常科普
1,突破音障,會發出巨響,被稱為音爆。2,突破音障時,由於物體本身對空氣的壓縮無法迅速傳播,逐漸在物體的迎風面積累而終形成激波面,在激波面上聲學能量高度集中。這些能量傳到人們耳朵裡時,會讓人感受到短暫而極其強烈的爆炸聲,稱為音爆。