什么是轰声?

[拼音]：hongsheng

[外文]：sonic boom

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（见图a）。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（见图b）。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。

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。

关于轰声对人们生理上和心理上的影响，目前还研究得不够。实验表明，可容忍的轰声超压约为50～100帕。如每天受一次超压为90.8帕的轰声作用，与飞机飞过一次时的感觉噪声级110PNdB等值，也与30NNI（噪声次数指数）等值。据此可以计算出每天16次轰声的烦扰程度为48NNI，这是人所难以忍受的。轰声还能震碎附近的门窗玻璃，甚至引起建筑物的损坏。

防治轰声危害的措施是:改进飞机空气动力性能，规定轰声的容许超压，限制超声速飞机的飞行，增加飞机飞行高度，控制飞机的起飞和着陆 *** 作程序，选择适当航线使轰声远离居民区等（见飞机和机场噪声）。

参考书目

William Burns，Noise and Man，2nd ed.，William Clows & Sons，London，1973.Frederick A. White，Our Acoustic Environment，John Wiley & Sons，New York，1975.