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为什么子弹超音速时没有音爆?

 思明居士 2017-08-04

物体运行速度接近音速时,会有一股强大的阻力,使物体产生强烈的振荡,速度衰减。这一现象被俗称为音障(Sound Barrier)。突破音障时,由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播,逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面,在激波面上声学能量高度集中。这些能量传到人们耳朵里时,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声,称为音爆(Sonic Boom)。

由此可见,音爆”是物体在空气中的相对运动速度向上突破达到1马赫临界点时就会出现。而子弹的外弹道中,跨音速不是向上突破,整个外弹道子弹脱离枪口时的速度(初速)最高,通常是音速以上,然后受空气摩擦阻力速度逐渐下降到音速以下,所以子弹不存在运动速度逐步提高以至于突破音速的过程,自然不会产生音爆。

子弹加速至音速以上的过程,实际上是从枪膛到枪口的过程,属于内弹道,在内弹道里会不会有音爆呢?个人以为不会,因为子弹在枪管里运行,会有部分燃气从子弹和枪管间缝隙超越弹头,加上枪管壁的约束,在枪管中不具备形成激波的条件,也就不存在音爆。

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第一、子弹速度最高的时候是在枪管出口位置的速度,子弹在枪管内加速,脱离枪管就停止加速了,由于空气阻力开始减速,所以如果有音爆应该在出枪管那一刻,被装药爆炸的声音掩盖了,你也听不到。其实有些大威力手枪和步枪在射击时,子弹在枪管内就已经跨音速了。

第二、子弹运动过程中没有自己内部发出的声音,只有旋转和前进的时候与空气阻力发出的声音,所以假设子弹飞行中具有动力在加速,在跨音速那一刻,由于声音比较小,音爆也不明显。你不一定能听到。

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众多回答不正确。音爆不是只在突破音爆瞬间形成,而是只要是超音速运动,音爆是连续发生的,你听到的音爆是一声巨响,那是音爆锋面经过你所处的位置时,你才听的到。锋面来到之前,你什么都听不到,锋面过去之后,会听到微弱的尾音。那是正常的音波被拉松了(频率变慢,周期变长。)

子弹有没有音爆,就看子弹经过你所处位置时是否是超音速的。距离开枪的地方很远,子弹降速了,亚音速,就没有音爆。但距离射击的枪近,又会被枪声干扰,没音爆感觉。

有一个典型的例子,三八大杆枪。八路军都知道,听到“叭-勾”的枪声,就知道是三八枪!其他枪只能隐约听到远处开枪的声音,三八枪却能听到子弹的声音,而且是两响:叭和勾。“叭”很清脆,是激波音爆,“勾”是尾音,是子弹划破空气的声音。

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