[多圖]奇特「音爆」瞬間 超音速飛機突破音障
音爆會發出震耳欲聾的巨響,像雷聲或槍聲一樣衝擊著你的耳膜。巨響漸漸消失,當你四處尋找聲音來源時,一切已歸於平靜。突然間,你看到了本不應該出現在那裡的現象:音爆。以下即是十個最令人不可思議的音爆瞬間。
1.F-22「猛禽」戰鬥機超音速飛行
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。航天飛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。
2.普朗特-格勞厄脫奇點
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(儀表著陸)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。
3.F/A-18F「超級大黃蜂」
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。
4.FA-18「超級大黃蜂」超音速飛行
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,鑒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。
5.超音速飛機突破音障
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。
6.FA-18「超級大黃蜂」突破音障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,彙集為一個衝擊波。
7.F-16噴氣式戰鬥機
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。
8.B-1B「槍騎兵」超音速戰略轟炸機
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。
9.F-14D「雄貓」戰鬥機
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。
10.音爆雲
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,還有航天飛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。