火星號探測器

[拼音]：hongsheng

[英文]：sonic boom

飛行體在超聲速飛行時產生的衝擊波傳到地面形成的爆炸聲。

飛行體在飛行時，擠壓並排開前方的空氣。當飛行速度超過聲速時，飛行體頭部在空氣中形成衝擊波(船首波)，同時在尾部由於被排開的空氣重新匯合也形成衝擊波(船尾波)。船首波和船尾波一起隨飛行體以相同速度前進。衝擊波傳到地面形成轟聲時，地面的空氣壓力擾動的波形呈N字形，稱為N形波（見圖a）。它是一個快速壓縮，後繼一個緩慢膨脹，然後緊接著另一個快速壓縮的連續過程。快速壓縮時超壓(△P)約為48～480帕(Pa)。兩個快速壓縮之間的膨脹時間(△T)約為 0.05～0.30秒。轟聲的基頻決定於飛機的尺寸，約為 1～10赫，其頻譜中有豐富的諧頻。諧波的包絡以每倍頻程 6分貝的斜率下降（見圖b）。轟聲的大部分能量集中於次聲頻範圍。在超聲速飛機的航線下形成一個地面轟聲汙染區，其寬度約80～160公里，其長度為啟程機場的航向後方160公里起，至降落機場的航向前方的 160公里止。轟聲的實際強度和汙染區的寬度決定於飛機的飛行高度、馬赫數以及飛機的幾何尺寸。當飛機在跨聲速範圍內加速時，通常在地面產生的超壓最大，並且在飛機航線下的超壓比兩側要大。大氣折射和大氣本身的擾動也會影響轟聲。地形對轟聲也有影響，不同的地形有時會引起轟聲的會聚，有時則引起轟聲的發散。

由於轟聲的壓力波是突然到達地面的，所以它與一般的噪聲不同，人們聽到的是驟然的巨響。在N形波的波長大於60米時，人們可以聽到兩聲巨響（船首波和船尾波），如果波長小於60米，則只能聽到一個響聲。轟聲的突然性，會使人們受驚，並影響睡眠、交談、休息和工作，干擾人們的正常生活。

關於轟聲對人們生理上和心理上的影響，目前還研究得不夠。實驗表明，可容忍的轟聲超壓約為50～100帕。如每天受一次超壓為90.8帕的轟聲作用，與飛機飛過一次時的感覺噪聲級110PNdB等值，也與30NNI（噪聲次數指數）等值。據此可以計算出每天16次轟聲的煩擾程度為48NNI，這是人所難以忍受的。轟聲還能震碎附近的門窗玻璃，甚至引起建築物的損壞。

防治轟聲危害的措施是:改進飛機空氣動力效能，規定轟聲的容許超壓，限制超聲速飛機的飛行，增加飛機飛行高度，控制飛機的起飛和著陸操作程式，選擇適當航線使轟聲遠離居民區等（見飛機和機場噪聲）。

參考書目

William Burns，Noise and Man，2nd ed.，William Clows & Sons，London，1973.

Frederick A. White，Our AcousticEnvironment，John Wiley & Sons，New York，1975.