轰声

环境科学术语

轰声是指飞行体在超声速飞行时产生的冲击波传到地面形成的爆炸声。飞行体在飞行时，挤压并排开前方的空气。当飞行速度超过声速时，飞行体头部在空气中形成冲击波（船首波），同时在尾部由于被排开的空气重新汇合也形成冲击波（船尾波）。船首波和船尾波一起随飞行体以相同速度前进。冲击波传到地面形成轰声时，地面的空气压力扰动的波形呈N字形，称为N形波。它是一个快速压缩，后继一个缓慢膨胀，然后紧接着另一个快速压缩的连续过程。快速压缩时超压(△P)约为48～480帕(Pa)。

简介

飞行体在飞行时，挤压并排开前方的空气。当飞行速度超过声速时，飞行体头部在空气中形成冲击波（船首波），同时在尾部由于被排开的空气重新汇合也形成冲击波（船尾波）。船首波和船尾波一起随飞行体以相同速度前进。冲击波传到地面形成轰声时，地面的空气压力扰动的波形呈N字形，称为N形波。它是一个快速压缩，后继一个缓慢膨胀，然后紧接着另一个快速压缩的连续过程。快速压缩时超压(△P)约为48～480帕(Pa)。两个快速压缩之间的膨胀时间(△T)约为 0.05～0.30秒。轰声的基频决定于飞机的尺寸，约为 1～10赫，其频谱中有丰富的谐频。谐波的包络以每倍频程 6分贝的斜率下降。轰声的大部分能量集中于次声频范围。在超声速飞机的航线下形成一个地面轰声污染区，其宽度约80～160公里，其长度为启程机场的航向后方160公里起，至降落机场的航向前方的 160公里止。

轰声的实际强度和污染区的宽度决定于飞机的飞行高度、马赫数以及飞机的几何尺寸。当飞机在跨声速范围内加速时，通常在地面产生的超压最大，并且在飞机航线下的超压比两侧要大。大气折射和大气本身的扰动也会影响轰声。地形对轰声也有影响，不同的地形有时会引起轰声的会聚，有时则引起轰声的发散。

轰声的危害

由于轰声的压力波是突然到达地面的，所以它与一般的噪声不同，人们听到的是骤然的巨响。在N形波的波长大于60米时，人们可以听到两声巨响（船首波和船尾波），如果波长小于60米，则只能听到一个响声。轰声的突然性，会使人们受惊，并影响睡眠、交谈、休息和工作，干扰人们的正常生活。