声爆
飞机超音速飞行时产生的爆炸声
条目
声爆就是飞机或其他物体以等于或超过音速的速度飞行时产生的冲击波，在地面上可听到如雷鸣般的声音。[1]声爆是飞行器超声速飞行特有的声学现象。超声速飞行时，飞行器各个部件(机翼、尾翼和进气道等)及发动机羽流都会对周围空气产生强烈扰动，形成一系列激波系与膨胀波系。在向地面传播过程中，这些波系之间相互作用，最后在地面形成头尾两道激波。当这两道激波扫掠过地面时，观察者会听到类似爆炸的声音，所以称之为“声爆”。[2]除了超音速飞机之外，外太空进入地球大气层的流星和陨石，也会因为超过音速而产生声爆现象。[3]
1945年，前苏联著名物理学家列夫·达维多维奇·朗道预测了声爆现象。1947年美国X-1 超声速飞行技术验证机实现超音速飞行，地面测试团队也监测到了声爆的信号，这也标志着声爆问题正式走进研究者的视野。[2]20世纪50年代后，不但大量军用超声速飞机出现，而且超声速运民用飞机协和号和图-144也投入运营。同时军用和民用航空器超声速飞行的造成的声爆现象却引发一系列社会问题，声爆问题开始受到关注，掀起了声爆飞行试验研究第一波热潮。 [4]
声爆问题的危害，主要是对地面大范围人群形成突然的高分贝噪音并产生恐慌心理，因此成为民用航空器超声速飞行面临的主要障碍。国际民航组织(ICAO)多数成员国禁止民用航空器在大陆及其近海岸线区域上空超声速飞行。[5]由于超音速客机是未来商业航空的重点发展方向，因此超音速飞行的声爆遏制技术，也成为超声速民机优化设计的重点内容。[6]
在声爆抑制技术研究中，气动外形优化是超声速民用飞机声爆抑制最有效的手段。气动外形综合设计则成为超声速飞行器减阻/低声爆抑制的核心工作。[7]同时开展声爆飞行试验，并对声爆进行全传播路径测量，对研制新一代低声爆超声速航空器具有重要意义。[4]国际民航组织称，正在努力制定未来超音速飞机的标准，预计超音速飞机的认证可能会在 2020 年至 2025 年期间进行。[8]