十大奇特"音爆"瞬間超音速飛機突破音障

殘兵 · 發表於 2011-4-26 19:21:49

F-22“猛禽”戰鬥機超音速飛行
這張照片是美空軍F-22“猛禽”戰鬥機以超音速從美國核動力航空母艦“約翰·斯坦尼斯”號上空低空掠過的瞬間。“約翰·斯坦尼斯”號當時正在參加“北方利刃-2009”聯合軍事演習。
音爆是自然界的奇跡之一，即便這種現象之所以出名，完全歸功於噴氣式飛機。儘管如此，不要忘了，當你聽到雷聲時，那也是音爆，有人在甩牛鞭時，同樣會產生這種現象。穿梭機和火箭發射時也會產生音爆，有些科學家認為音爆最早出現在距今1.5億年前，由恐龍尾巴以音速甩動時產生的。

普朗特-格勞厄脫奇點
這張照片顯示的是“超級大黃蜂”戰鬥機低空飛行的瞬間，是因飛行中衝擊波導致水汽凝結的最佳例證。用專業術語講，這種現象亦稱“普朗特-格勞厄脫奇點”(Prandtl–Glauert singularity)。最早駕駛這些飛機突破音速的男女飛行員都是勇敢的英雄。
查克·葉格(Chuck Yeager)駕駛火箭發動機驅動的“貝爾”實驗型飛機成功突破音速，成為人類飛行歷史上首位突破音速的人。1953年，一位名叫傑姬·科克倫(Jackie Cochran)的女飛行員，駕駛F-86“佩刀”噴氣式戰鬥機突破音障，這也是人類飛行歷史上首次由投入生產的飛機突破音障的例子。葉格是科克倫的僚機和密友。
科克倫是一位傑出的女性，除了是第一位突破音障的女飛行員外，她還創造了多項飛行記錄：第一位駕機在航母上起降的女飛行員，第一位飛行速度達到2馬赫的女飛行員，第一位駕駛轟炸機穿越北大西洋的女飛行員，第一位成功實施盲降(儀錶著陸)的女飛行員，第一位駕駛固定翼噴氣式飛機穿越大西洋的女飛行員，國際航空聯合會歷史上第一位女掌門人(1958–1961)，第一位戴著氧氣面罩駕機飛行高度超過2萬英尺的女飛行員。她還保持著飛行距離和飛行速度兩項世界記錄，值得一提的是，這些成就大多是在女人被認為不能從事男人事情的年代取得的。

F/A-18F“超級大黃蜂”
在從菲律賓海低空掠過時，一架F/A 18F“超級大黃蜂”戰鬥機在“小鷹”號航母上方突破音障。如果不是“超音速飛行之父”馮·卡門，我們或許永遠別想看到這張F/A 18F“超級大黃蜂”戰鬥機挑戰音障的照片。馮·卡門發明的數學工具是設計如何突破音速的飛機細節所必需的。正如我們所知，許多在先進戰機問世前便已離開人世的先驅者確實改變了世界。

FA-18“超級大黃蜂”超音速飛行
這張照片是詹姆斯·蒙哥馬利少校駕駛F/A-18戰鬥機從美國“企業”號航母低空掠過時突破音障的瞬間。縱然你可以在駕駛艙後面看到迷你音爆，但一個有趣的事實是，駕駛員根本聽不到。到音爆發生之時，他們已經身處音爆的前方，所以只能根據儀器判斷是否已經突破音速。你或許認為，鋻於駕駛員與音爆之間如此靠近，應該有些聲音，然而事實上沒有。

超音速飛機突破音障
這張照片看上去就像是電影中的片段，實際上，它確實是為哥倫比亞電影公司視覺效果部門所拍攝，作為電影《絕密飛行》(Stealth)的一個場景。照片顯示，美國海軍陸戰隊第314戰鬥機攻擊中隊(VMFA-314)的一名機長駕駛超音速飛機在“卡爾·文森”號核動力航空母艦附近到達音速的瞬間。
音爆的聲音大小取決於距離聽到它的人的遠近。因為飛機距離我們十分遙遠，聽上去就像是兩聲巨響，以牛鞭為例，當我們在近前甩動時，它就會發出像爆竹一樣清脆的響聲。可以想像一下，如果上面的飛機像看上去那麼近，一定會產生震耳欲聾的巨響。

FA-18“超級大黃蜂”突破音障
在這張照片中，音爆開始在一架FA-18戰鬥機的機翼邊緣形成。飛機在飛行過程中不斷將前面的空氣分子向兩邊推向兩邊，當飛機速度超過1馬赫，空氣被壓縮成圓錐狀，開始在機身前端形成，匯集為一個衝擊波。

F-16噴氣式戰鬥機
這張照片顯示了一架F-16噴氣式戰鬥機機翼上方形成的水汽，看上去就像是彩虹在水汽中形成。同船隻在從水面劃過時，弓形波在船尾處產生一樣，當飛機從空氣中穿過時，也會產生同樣的壓力。

B-1B“槍騎兵”超音速戰略轟炸機
在這張照片中，一架B-1B“槍騎兵”戰略轟炸機突破音速時向左側傾斜飛行，接著再進行特技翻滾。這一幕發生在東南亞，當時，美國空軍、海軍和海軍陸戰隊舉行開放參觀日，向觀眾展示各型飛機。音爆是一個奇妙現象，當飛行器或其他物體的速度超過音速時，會產生衝擊波，而且強度逐漸加大，直至突破音障時發出巨大的響聲。音爆的形成需要三個條件：第一，以超過音速的速度飛行的物體(如飛機)；第二，令速度傳播的媒介(空氣)；第三，衝擊波。

F-14D“雄貓”戰鬥機
這是一張在多雲天氣產生音爆的照片，F-14D“雄貓”噴氣式戰鬥機看上去就像是它從“西奧多·羅斯福”號航空母艦上方飛過時被暈輪包裹住一樣。我們先看到音爆，後聽到音爆的聲音，這是因為光的傳播速度快於音速。想一想上面提到的閃電和雷聲的例子——我們先看到閃電，後聽到雷聲，這是同一個道理。

音爆雲
在這張照片中，看上去飛機尾部就像是發生爆炸一樣令人感到恐懼，但它其實是我們在聽到音爆以前，音障被突破的瞬間。相信我們每個人都聽說過音爆，即便我們不清楚這具體是什麼現象，即便我們沒有親眼見過。照片中的飛機是音爆形成和出現的最佳例證。但是，最為常見的一個例證是由閃電產生的雷聲。在聽到雷聲以前，你會先看到閃電。另一個產生迷你音爆效應的物體是牛鞭，它在甩動時也能產生巨大的聲響。當然，還有穿梭機以及我們最常與音爆聯繫起來的物體：飛行速度超過音速的飛機。