音爆刷屏航展,这些误解你中了吗?

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2024年11月,第十五届中国珠海航展开幕,一堆先进装备看得人眼花缭乱,其中最刷屏的不是哪款首次亮相的新机型,居然是一声突如其来的“巨响”——歼-20做超低空机动飞行表演的时候,现场突然传来一声闷雷般的轰鸣,不少观众感觉手里的手机支架都震得发抖,离跑道几公里外的场馆窗户都跟着晃,有人拍下的现场视频里,轰鸣声刚出来,原本就兴奋的观众更是一片惊呼,很快“歼-20音爆”就冲上了各大平台的热搜榜首,不少第一次现场看航展的朋友说,活了二十多年,第一次真实感受到音爆,那种从耳朵震到心口的震撼,真的没法用语言形容,但翻遍热搜评论区,我也看到了五花八门的说法:有人说“音爆就是飞机突破音障那一瞬间的响声,过了就没了”,有人说“音爆威力大到能炸碎玻璃、震伤人”,还有人说“只有超音速飞机才能产生音爆”,其实这里面大半说法都是错的,今天咱们就聊聊音爆,把这些常见误区掰扯清楚。

音爆刷屏航展,这些误解你中了吗?

到底什么是音爆?原来不止超音速飞机能产生

很多人对音爆的认知都来自影视作品:飞机死命加速,穿过一层看不见的“音障云”,一声巨响之后,画面归于平静,所以默认音爆就是突破音障那一瞬间才有的特殊现象,这个认知真的错得离谱。

从原理上来说,音爆的本质就是物体在空气中运动,速度超过音速的时候,物体前方的空气来不及被推开,被不断挤压堆成一道密度、压力都突然飙升的薄“空气墙”,也就是专业上说的激波,这道激波的压力差特别大,传到人耳朵里的时候,鼓膜突然感受到压力变化,就会听到一声巨大的爆响,这就是音爆,它根本不是只有突破音障那一瞬间才有——只要物体一直保持超音速飞行,激波就会一直跟着物体走,处在飞行路线下方的地面,不同位置的人会先后听到音爆,说白了,只要你跑得比声音快,你就能产生音爆,和你有没有突破过音障没关系,和你是不是飞机也没关系。

说到这,举个大家都见过的生活实例:我小时候在农村,每到冬天,村口广场全是抽陀螺的老人,我爷爷每天都带着鞭子去玩,我那时候总好奇,为什么爷爷抽一鞭子就是一声脆响,我抽半天都出不来那个声?那时候我以为是我力气小,鞭子抽不到地方,直到上高中学物理才知道,那一声脆响根本不是鞭子抽到陀螺或者抽到地面的声音——那是鞭梢的微型音爆!原来甩鞭子的时候,鞭子从手柄往梢部传递力,鞭梢的速度会被放大,最高能达到每秒300多米,刚好超过音速,那一声脆响,就是小小的音爆,后来还有科普博主专门做过实验,把鞭子放在真空容器里抽,排除了抽打空气的声音,依然能听到那一声脆响,坐实了这就是音爆。

除了抽鞭子,生活里其实还有很多音爆:顶级运动员扔标枪,标枪出手速度超过音速的时候,也会产生微小的音爆;子弹出膛的速度是几倍音速,当然也带音爆;甚至夏天打雷,本质上也是闪电瞬间加热空气,让空气急速膨胀超过音速产生的冲击波,原理和音爆几乎一模一样,所以你看,音爆哪里是什么遥不可及的高科技现象,我们早就听过无数次了。

那些出圈的音爆事件,原来离我们这么近

最近这些年,音爆越来越频繁出现在公众视野里,除了这次珠海航展,最出圈的就是2024年4月的成都音爆事件,当时整个成都市区从南到北,不少居民都听到了一声突如其来的巨响,好多人反映家里的玻璃晃了,吊灯都抖了,一下子好多人在社交平台发问:是不是哪里爆炸了?是不是地震了?还有人传是附近化工厂出了事故,没一会儿谣言就冒出来了,结果才过了不到4个小时,成都高新区官方就发了通报:这次巨响是成飞公司试飞飞机过程中产生的音爆,一下子就把谣言掐灭了。

音爆刷屏航展,这些误解你中了吗?

我当时翻评论区,特别感慨:换做二三十年以前,一个城市突然出这种不明巨响,估计谣言能传好几天,甚至搞得人心惶惶,结果那次好多网友自己就在评论区科普“应该就是音爆,成都经常试飞新飞机很正常”,还有人调侃“没事,这是咱们的新飞机在练本事,这声音听着就提气”,整个过程没有恐慌,只有满满的平常心,这变化真的太大了。

再说回这次珠海航展的音爆,很多人问:歼-20是在做表演,怎么会好好的出音爆?是不是故意超音速飞给大家看?其实也不是,音爆不一定非要整架飞机都飞到超音速才能产生——当飞机做跨音速机动,也就是整体速度接近音速的时候,机头、机翼这些位置的局部气流速度已经超过音速了,一样会产生激波,形成音爆,这次歼-20飞的是超低空机动,高度只有几百米,激波传到地面的时候衰减得很少,所以声音才会那么大,那么震撼,让所有现场观众都能感受到,很多老航迷说,十年前的航展,根本听不到这种级别的音爆,那时候我们拿出来表演的机型性能不一样,飞的也高,普通人根本感受不到,现在能在家门口听到自己国家先进战机的音爆,真的是想都不敢想的事。

音爆到底威力多大?会不会伤人炸玻璃?

这是大家最关心的问题:好多人说音爆威力特别大,能震碎玻璃震伤人,是真的吗?其实这个事真的分情况,不能一概而论,音爆的强度,几乎完全取决于产生音爆的物体离地面的高度。

如果飞机在一万米以上的高空超音速飞行,激波传播几千多米到地面,能量早就衰减得差不多了,传到地面的音爆也就相当于你站在马路边听大公交车开过的声音,顶多就是隐隐一声响,根本不会有任何感觉;如果飞机飞到几千米的高度,音爆会明显一点,但也只是比正常飞机噪音大一点,不会有破坏力;可如果飞机飞到几百米甚至更低的低空超音速飞行,那威力真的不小。

早在上世纪五六十年代,美国测试超音速轰炸机的时候,就做过公开试验:一架B-58超音速轰炸机以两倍音速低空飞过试验场,结果地面特意搭建的试验房屋,所有玻璃全部被震碎,墙面出现了十几厘米的裂缝,屋顶的瓦片都被掀掉了一大片,按照测算,低空超音速飞行产生的音爆,压强能达到上千帕,这个强度足够震碎普通的建筑玻璃,也会让近距离的人耳朵疼痛,甚至暂时听力下降,也正因为如此,国际上早就有明确规定:禁止民用飞机在人口稠密区的陆地上空进行超音速飞行,就是怕音爆扰民、造成财产损失。

音爆刷屏航展,这些误解你中了吗?

大家熟悉的协和号超音速客机,当年为什么会退役?很多人只知道它油耗高、票价贵、出过一次空难,但其实还有一个核心原因就是音爆:协和的音爆强度比普通战机还大,只要飞陆地上空,沿线几十公里的居民都能听到巨响,投诉从来没断过,所以绝大多数国家都禁止协和飞自己的陆地领空,协和只能飞跨大西洋的航线,客流量根本撑不起运营成本,最后只能无奈退役。

那这次珠海航展的音爆为什么那么响,却没人出事?其实很简单:歼-20只是做机动的时候偶然产生音爆,飞行高度也保持在安全范围,只是因为飞的低所以声音大,根本达不到能破坏建筑的强度,最多就是让现场观众震得耳朵嗡嗡响半个小时,缓一缓就好了,好多现场观众还在朋友圈晒“刚被歼-20音爆震了耳朵,但是值了”,这种体验可不是什么时候都能有的。

音爆越来越常上热搜,背后是三个实实在在的进步

做航空自媒体这么久,我最大的感受就是:最近这十年,音爆上热搜的次数越来越多,放在二三十年前,根本不可能有这种情况,为什么会这样?在我看来,这一声声出圈的音爆,背后是三个我们能实实在在摸到的进步。

第一个,当然是我们国防科技和航空工业的进步,这是所有一切的基础,你想想,我们什么时候能批量造出世界一流的超音速隐身战机?也就最近这十年的事,以前我们试飞新型飞机,都放在偏远的试飞场,离人口稠密区远,老百姓根本听不到;航展上拿出来表演的也都是老机型,飞的高,也不会轻易产生让全场都听到的音爆,现在不一样了,我们最先进的战机可以大大方方拿到航展上,做超低空机动表演,给全国老百姓看,让大家近距离感受,这就是硬实力,就是底气,这次音爆热搜下面,我看到一条高赞评论说“几十年前我们只能在报纸上看美国飞机的音爆,现在我们自己的战机,在我们自己的航展上,让我们自己的老百姓听音爆,这种感觉真的不一样”,这句话真的戳中了很多人,没有强大的航空工业,根本不可能有这种热搜。

第二个,是我们科普的进步,国民科学素养真的提高了太多,放在二三十年前,哪个城市突然一声不明巨响,大家第一反应就是天灾人祸,谣言能传得满城风雨,现在呢,很多普通人都知道音爆是什么了,遇到不明巨响第一反应就是“会不会是飞机音爆?”,这次成都音爆事件,好多网友自己就在评论区科普原理,不用官方出手,很多错误说法就被纠正了,现在短视频发达,越来越多接地气的科普把原本只有航空圈懂的专业名词,变成了普通人都知道的常识,这真的是很大的进步。

第三个,是我们社会治理的进步,信息公开越来越及时透明,从这次成都音爆,到之前其他城市出现的音爆,官方几乎都是几个小时之内就出来回应,把事情说清楚,根本不会让谣言有传播的空间,放在十几年前,可能好几天都没有准信,大家只能瞎猜,现在信息公开及时,大家很快就能知道真相,不会恐慌,这就是治理能力提升的体现。

其实音爆也不是只会“吓人”,现在人类已经学会利用音爆为我们服务了:医院常用的体外碎石,就是利用音爆的冲击波把体内的结石打碎,不用开刀就能治好病;工业上用音爆清理管道内壁的污垢,比化学清洗更环保更干净;农业上还有人用音爆驱鸟,不会伤害鸟类,还能有效保护庄稼,音爆其实也是个有用的“宝贝”。

说来说去,音爆本质上就是一个普通的物理现象,几百年前科学家就搞懂了它的原理,但放在今天的中国,这一声巨响却有着不一样的分量,它不是什么神秘的灾难,也不是遥不可及的高科技,它是我们航空工业进步的证明,是我们国家越来越强大的声音,以后我们肯定还会越来越多地听到音爆上热搜,也会越来越习惯这个声音——能听到我们自己国家先进战机的音爆,真的是一件值得骄傲的事。