音障,一个音障板能装几个全频喇叭

音障，一个音障板能装几个全频喇叭？

一个音障板能装一个全频喇叭。

障板音箱一般是一只全频单元，但也有少部分分频音箱采用障板这种形式。障板音箱的声音在人耳敏感的中频段会非常的理想，是非常自然的声音。高频段由于障板的原因，也相当理想。

为什么会在机尾形成一个圆锥型的云？

文/战情解码

飞机在突破音障时，机尾会形成一个锥形的云，而这个云就是我们通常所说的“音爆云”。音爆俗称音障，是指飞行器在接近音速时，因阻力过大使飞行器发生剧烈震荡，进而导致速度衰减的现象。在飞机突破音障的瞬间，由于被机身压缩的空气难以迅速传播，所以会在飞机的迎风面上累积，并最终形成一个激波面。激波面上的能量相当高，而这些能量在释放时，就会出现一种极其强烈的“爆炸”现象，这就是我们所说的音爆现象。

（F18战斗机穿越音障）

音爆云的正式名为普朗特-格劳厄脱凝结云，它形成于音爆击波面的后方。当飞机由亚音速进入到超音速时，总会伴随着激波面后方气压和温度的骤降，而这会引起空气中水气的凝结，最终在飞机四周就形成了均匀扩散的圆锥状云团,这就是学术上所说的普朗特-格劳厄脱凝结云效应。通俗点说的话，就是飞机在接近音速飞行，同自己发出的声波逐渐接近的过程中，机身迅速挤压空气，导致空气被压缩并在飞机的迎风面并逐渐积累，最终产生一个激波面。当飞机超过音速时，在这个击波面的后侧会因为气压和温度降低使空气中的水汽液化形成液滴，随着音爆激波扩散的时候，这些液滴就形成了凝结云，也就是音爆云。

（飞机加速过程中会产生激波）

然而有一点需要说明的是，并不是所有音爆现象都会产生音爆云，因为音爆云的产生需要满足三个条件。一、要有跨越音速的阶段。二、空气密度高，而且大气温度越高越容易形成激波面压力和温度差，这就意味着低空更容易出现音爆云。三、空气湿度要足够大。基于这三点，在海平面低空飞行的飞机突破音障时更容易形成音爆云。

（在海平面上低空超音速飞行的飞机）

大部分音爆云通常在超越音速的过程中产生，但根据以上条件，在接近音速、条件合适的情况下，也可以产生音爆云，这也就解释了为何一些亚音速飞机在飞行时也可以产生音爆云现象。音爆云与音爆之间并没有必然的联系，音爆云是由于跨音速阶段的温度差引起空气中水蒸汽液化的现象。只要条件合适，就会出现音爆云，待飞机加速完成后，随着压差的降低，音爆云就会消失，这一过程可以用肉眼观察。而音爆的产生却是肉眼不可见的，在这一过程中释放的能量很强，低空音爆还可能会损伤地面上的建筑或人员。当年，苏军的图22M轰炸机对阿富汗游击队进行轰炸的过程中，在低空进行超音速飞行时，就曾将地面犁出了两道5米左右的深沟。

（亚音速的A10攻击机也会有结云现象产生）

音爆云给了战机的飞行过程中增添了一分浪漫的景色，这引得无数摄影师为之着迷，但是要想好好欣赏音爆云的话，最好还是离远一些的好。

超音速飞机突破音障会把声音抛在后面？

如果能突破光速，对外界观察者来讲，观察距离足够远，以侧向观察者来看，没有什么不同，延迟看见而矣，偏正前方应该是不能提前看到，偏后向观测者来看有红移现象，当然实际位置延迟明显，如果观察者距离近，那人来不及反应，什么也看不到。大家关心座舱内会如何，匀速前进没有什么异样，加速阶段看前面的物体有点偏蓝，看后面的物体偏红，减速反之。当达到并超过一半光速时，肉眼观察正前方、正后方和正侧方，由于蓝移已经很强并首先超过可见光范围而看不到正前方，随之正后方也由于红移太强并超过可见光范围而看不到，随着速度的进一步提高，可视范围向正侧方收窄。

但实际上，在到达光速之前，物质结构可能在到达一定速度时电离瓦解，不能维持原子以及分子以上物质结构形态，飞船已不能维持自身结构持续推进，如在外部作用下被推进，构成飞船的所有物质和航内搭载的乘客、物件、固体、液体、气体必将分解成基本粒子，再持续被加速，那必将化成光子和中微子，消散殆尽。

超光速的实体不会与过去、未来的实体发生关系，但可能会接收到过去的信息，如几倍音速飞行的飞机，它掉头回去，按一定角度切入音场，就可以接收到它原来经过时发出的声音，是接收到过去的音频信息。超过光速也只可能是接收到过去的视频信息，而不是产生任何一个副本实体。时间之箭就是终结在实体之上的，而实体的信息不断以声、光、电等扩散、流逝。

飞机突破音障为什么有巨响？

音障是一种物理现象，当物体（通常是航空器）的速度接近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果，会造成震波（shock wave）的产生，进而对飞行器的加速产生障碍，而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。突破音障进入超音速后，从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆炸一般，故称为音爆或声爆（sonic boom）。强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害，对于飞行器本身伸出冲击面之外部分也会产生破坏。

除此之外，由于在物体的速度快要接近音速时，周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态，因此一旦物体穿越音障后，周围压力将会陡降。在比较潮湿的天气，有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点（dew point）温度，使得水汽凝结变成微小的水珠，肉眼看来就像是云雾般的状态。但由于这个低压带会随着空气离机身的距离增加而恢复到常压，因此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。

战斗机突破音障的时候？

当飞机突破音障瞬间飞行员是听不到音爆声的，原因有两个，一是飞行员的座舱是密封的加压舱，音爆声很难传播到座舱内；二是当飞机突破音障时飞机已经处于超音速飞行状态，声音的传播速度已经赶不上飞机的飞行速度了。

需要特别指出的是，这里所说的“听不见”并不是绝对的，而是说音爆声在机舱内听起来并不是那么的震耳欲聋，毕竟飞机在突破音障时是从机头开始的，当引爆云在机身上形成时即意味着音爆从机头作用到机身，这就意味着飞行员多多少少是能听到一些动静的。

这么说是不是有什么依据支撑呢？答案是肯定的，我们来举个例子：喷气式飞机在起飞状态下外部噪声在75~105分贝之间，当加速至高亚音速时噪声上升到120分贝，如果飞行速度突破音速，那么在突破瞬间将会产生180分贝的巨大噪声。

处于密封环境的驾驶舱对外部噪声的过滤能力约为27.5%，如果再加上耳机的降噪功能，那么噪声将会再次被过滤掉14.1%，假设飞机正在以320米/秒的高亚音速飞行，那么飞机外部产生的120分贝噪声只有87分贝传入驾驶舱，而飞行员耳朵里的噪声则只剩下74.7分贝，这个噪音水平只相当于有人当着你的面在大声唱歌。

相同的道理，180分贝的音爆声相当于AK-47自动步枪在距离耳朵1米处开枪的噪声，当它被机舱和耳机降噪过滤后，传到飞行员耳朵里时只剩下105分贝，这个噪音值相当于大货车距离人耳10米处鸣笛，而对于飞行员而言，这个噪音值是瞬间附加在原有噪音上然后即刻消失的声音。

所以飞机的飞行速度在突破音速瞬间飞行员还是感受得到这个噪声变化的，只不过飞机在超音速飞行时机身将会剧烈颠簸，与飞机的飞行状态明显的变化相比，这个瞬间消失附加噪声基本可以忽略了。

而对于地面上的人来说就不一样了，因为人相对于飞机而言是静止的，音爆声除了爆发瞬间猛烈刺激人耳以外还会在空气中持续扩散，直到随着传播距离的增加而逐渐减弱，地面上的人对音爆声的感受是持续不断的，如果音爆声在500米的低空发生，假设此时的声能损耗为20%，那么地面上的人耳将会受到144分贝的噪声冲击。

这个噪音值相当于70米以外1吨TNT炸药爆炸产生的声音，人耳有明显的刺痛感，所以说相对于地面的人而言，机舱里的飞行员可以算得上“听不见”音爆声了。

▼下图为僚机视角下突破音障瞬间的F-15战斗机，后排飞行员的位置正好处于音爆发生的界限，此时飞行员是能听到一丝转瞬即逝的音爆声的。飞机在突破音障时形成音爆的原理

物体移动速度接近音速时会产生一股强大的阻力，使物体发生强烈的振荡，从而导致速度衰减，这一现象被俗称为音障。

当物体移动速度突破音障时，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，这种爆炸声便是音爆，而物体超过音障的移动速度则称超音速。

声音是一种以声波的形式在介质中传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象，声音在正常大气压下的传播速度约为340米/秒，当物体在空气中发生了超过340米/秒这个速度的行为时，便会产生音爆声。

比如说TNT炸药被引爆时会产生巨大的爆炸声，其实这种爆炸声就是音爆的一种表现形式，因为TNT炸药的爆速约为6920米/秒，速度是音速的20.35倍，这就意味着它在爆炸时所产生的能量将会这个速度瞬间挤压空气，所以就产生了巨大的响声，被挤压的空气则以冲击波的形式向外扩散，因此音爆的本质是在物质膨胀速度变得大于局域声速时发生的现象，同时也是音爆产生的基本原理。

那么飞机在飞行速度突破音障时所产生的音爆跟炸药爆炸时发出的爆炸声有什么关系呢？不得不说飞机产生的音爆虽然没有炸药爆炸声响大，但是两者同属爆炸声！我们先来了解飞机音爆产生的过程：

飞机产生音爆现象与激波有关，当飞机在空中达到超音速飞行时，在机头或突出部分会出现一种切割空气的楔形或锥形波，这就是激波。

此时飞机的飞行速度已经超过声音在空气中的传播速度，而飞机身上所发出的疏密状的音波无法跑到飞机前方，所以就会全部叠加在机身后方，形成了圆锥形状的音锥。

当它们向外传播时便互相干扰和影响，然后汇集成一道包罗机头的音爆前激波和一道尾随机尾的后激波。

激波的厚度很小，经过波后空气的压强、密度、温度都突然升高，速度立即下降，当这两道激波相互波及到时就会产生强烈的变化，这种变化就以空气膨胀速度变得大于局域声速的形态发出雷鸣般的巨响，即爆炸，这就是飞机在飞行速度突破音障时发出音爆的原理。

由于这种形态下的速度仅为340米/秒，因此音爆声不会超过180分贝，而TNT炸药爆炸时爆速超过了6000米/秒，所产生的响声接近大气层内理论最大值，即190.2分贝（原子弹的爆炸声为194分贝）。

飞机的音爆噪声值远远超过了枪炮声，接近炸药的爆炸声，所以它们同属“爆炸噪声”（爆炸波的峰值压力约为174分贝，凡是达到这个噪声值的脉冲噪声均被视为爆炸，枪炮声仅为120分贝，因此不能视为真正意义上的爆炸，而是爆燃），所以简单来讲，飞机的音爆是爆炸引发的。

▼下图为炸药在爆炸时产生的冲击波，它的形成原理与飞机突破音障时发出的音爆是一样的原理，区别仅在于冲击波传播的速度。音爆对飞行员的影响

我国家曾经做过关于音爆的试验：飞机在低空发生音爆的那一刻，方圆30公里以内都听到爆炸声音。实验还得到这样的结果：发生音爆时伴飞在突破音障的飞机周围的其它飞机以及试验飞机的本身都会受到影响，音爆以冲击波的形式传导到地面时建筑物也受到了不同程度的。

音爆那么大威力会不会对飞行员产生影响呢？我们来重新梳理一下音爆发生的过程：引起音爆之前，从飞机的机头向机身不断叠加激波，当机头的前激波与机身的后激波相互干扰后引爆就发生了，而发生音爆的标志就是位于机身后方形成的音爆云。

这就说明引爆始终是在发生在飞机的后半身，飞机的前半身则是产生和传导激波，而飞行员所在的驾驶舱正好位于飞机的前半身，这意味着什么呢？相信很多读者已经猜到了——坐在驾驶舱的飞行员已经远离了音爆发生的中心！

音爆所产生的以冲击波形式传播的音爆声速度不会超过340米/秒，而此时飞机的移动速度已经超过了这个速度，声音已经追不上飞行员了，所以音爆威力再大也不会对飞行员产任何具有伤害性的影响，顶多是在激波叠加过程中会听到一个瞬间消失的附加噪声。

那么是不是说音爆就绝对不会影响到飞行员呢？很显然答案是否定的，虽然音爆所产生的噪声不会影响到飞行员的听觉器官但是从上述中我们已经得知音爆的本质是爆炸，因此音爆对飞行员的影响已经达到了生与死的高度。

我们先来讲一个跟飞机突破音障有关的故事：1973年巴黎航展，苏联排出图-144型超音速客机参展，在飞行表演中，图-144客机凭借比法国“协和”超音速客机更大更重的外形，一上场就引起了观众的沸腾。

就在图-144客机开始加速准备表演超音速飞行时，一架伴飞的法国“幻影”战斗机却在慢慢靠近这架正在加速的大型飞机（战斗机上载着一位负责拍照的记者），当图-144客机加速到突破音障的飞行速度时音爆声对伴飞的战斗机产生了严重影响。

战斗机向塔台呼救，塔台立即要求图-144客机停止超音速飞行，然而此时的图-144客机已经突破音速，为了救这架战斗机，飞行员只能减速来拯救这架近乎失控的“幻影”战斗机，然而灾难却在这个时候降临了——由于图-144客机在刚刚突破音速的情况下又立即减速，导致机身在同一时段承受两次音爆（加速时的音爆和减速时的音爆），最后这架超音速客机的机体无法承受两次音爆的震颤，在空中解体了。

受此次事故的教训，至此以后各国的各型飞机均不允许在同一时段进行超音速飞行和突然减速，F-22如此，J-20也如此！这才是飞机音爆对飞行员最大的影响。

▼下图为准备进行超音速飞行的图-144型超音速客机，幻影战斗机中的记者在拍下这张照片40秒以后，这架大型超音速客机就在空中解体了。

综上所述我们可以得出这样的结论：第一、当战斗机突破音障的时候飞行员时听不到音爆声的，因为此时声音的传播速度已经赶不上飞机的飞行速的，因为飞行员的座舱位于飞机的前端，而音爆是发生在飞机的后半部分，这表示飞行员的位置始终处于音爆的前面，音爆声传不到飞行员的耳朵里。

第二、假设飞行员的座舱位于飞机的后半部分，那么飞行员在承受飞机正常的噪声的基础上将会在音爆发生瞬间将听到一个转瞬即逝的附加噪声值，因为飞机的座舱是密封的加压舱，而且飞行员在飞行过程中始终戴着具有降噪功能的耳机，这两个因素会明显减弱噪声值，音爆不会对飞行员本身产生任何有害影响。

音爆的本质是爆炸，虽然不会对飞行员不产生太大的影响，但是对飞机的机体强度是一次重大考验，如果飞机的机体强度不足以承受音爆，那么飞机将会在突破音速或接近音速时发生空中解体事故。

这类事故不胜枚举，比如美国的F-14“大熊猫”重型舰载战斗机就发生过与苏联图-144超音速客机相同的空中解体事故：一次演习中，一架F-14在返航时应舰上记者的请求，分别做了一次突破音障飞行和突然减速飞行表演，结果在飞机突然降至音速以下时发生解体，所幸两名飞行员都在飞机解体前2秒钟成功弹射逃生，可见说音爆是飞行杀手一点也不为过。

所以现今包括战斗机在内的超音速飞机在没有特殊需求的情况下是不允许进行超音速飞行的，倒不是害怕飞行员耳朵受不了，而是怕飞机受不了。

▼下图为B-52轰炸机在减速至320米/秒的亚音速时产生的音爆云，飞机不仅在突破音障时发生音爆，从超音速减速至接近音速时同样会发生音爆，音障是飞机飞行速度的一道坎，而音爆则在飞机过坎时始终如影随形。