2006年9月12日下午3時許,在新西蘭南部地區,從空中傳來兩聲“嘣嘣”的悶響,打破了這個地方的平靜。人們發現,他們的房屋開始顫抖,門窗上的玻璃在咯咯作響……一時間,數以千計的人被驚動,他們相互詢問:到底發生了什么?
不久以后,約翰山天文臺臺長艾倫到國家電視臺解釋說,一顆高速運動的小流星,于當天下午2時50多分,闖入距首都惠靈頓300千米遠的克萊斯特徹奇市,在“極低的天空”穿行時產生了“音爆”,從而造成當地居民的驚慌失措。
那么,這所謂的音爆,到底是怎么回事呢?
音爆是一種空氣劇烈振動的自然現象。它是指以音速或超音速運動的物體,在與周邊空氣劇烈摩擦過程中,所產生的強烈振動,以及同時產生的爆破式的巨大響聲。在自然界,流星引發的音爆時有發生。
值得一提的是,人類對音爆的認識,最早和飛機有關:人類為戰勝音爆所做的各種努力,最早是出于戰爭需要,它與空戰的歷史緊密相連。我們知道,早期的飛機由螺旋槳推進,其最高時速約為700千米,雖說它比地上跑的汽車快得多,但與時速超過每小時1000多千米的聲速相比,飛機仍然很慢,故從未產生“音爆”現象。
第二次世界大戰后期,速度更快的噴氣式飛機問世。可是在噴氣式飛機的試飛階段,并非一帆風順,而是事故連連。如1944年7月中旬,納粹德國王牌飛行員泰菲爾德少校駕駛的ME-262戰斗機在加速過程中突然墜毀,泰菲爾德當場死亡。調查顯示,事故原因乃飛機速度接近聲速時突然失控。1946年9月,英國著名的哈維蘭公司首席試飛員小杰弗里,將D-H-108型飛機加速到聲速時,機身在劇烈振動中解體,小杰弗里不幸遇難……極少數死里逃生的駕駛員報告說,當飛機達到或超過聲速后,立刻險象環生:周圍空氣劇烈顫動,空氣阻力大得像一堵“墻”,飛機操縱桿也開始不靈便,所以機毀人亡的事故頻頻發生。
之所以發生這些事故,就是因為“音障”的存在。顯然,飛機在超音速飛行中,音速是個“門檻”。所以,人們形象地稱之為音障。飛機的速度逼近音速的時候,飛機周圍空氣的密度、壓強、溫度均發生突變,空氣阻力猛然增大,這就形成了音障。一旦突破了音障,空氣就會劇烈振動,從而引發音爆。后來,飛機設計師通過改變飛機外形設計,于1947年克服了音障,實現了超音速飛行,使得超音速飛機得以笑傲藍天。
我們現在知道,音爆是飛行物在克服音障的一剎那發生的,其聲音與飛行物的高度、速度、大小、形狀均有關。越是貼近地面飛行,音爆引起的“嘣嘣”悶響和大氣震顫越強烈。在文章開頭所說的新西蘭音爆事件,起因于克萊斯特徹奇市上空的小流星,這顆小流星的體積僅在棒球到籃球之間,由于它是從離地面極低的天空穿過,所以才在地面上引起了嚴重的音爆現象。
由于音爆會產生巨大的噪音,對人體有較大的損害,所以它就被一些人用于軍事。2005 年9月底,以色列空軍對巴勒斯坦人實施了“音爆轟炸”。以軍的噴氣式戰斗機在數日內,對加沙地帶進行了頻繁的超低空高速飛行。音爆產生的巨大震動,使房屋倒塌、玻璃震碎,還導致某些人流鼻血、心臟病發作,甚至導致一些孕婦流產,從而在巴勒斯坦平民,特別是兒童心理上留下了永久的創傷。