当物体的速度接近音速时，会产生强大的阻力，使物体产生强烈的振荡，速度会衰减。这种现象通常被称为音障。
破音障时，由于物体本身对空气的压缩，不能迅速扩散，逐渐在物体的迎风面积聚，最终形成震波面，声能高度集中。
当这些能量到达人们的耳朵时，他们会感觉到一种短暂但极其强烈的爆炸，称为音爆。
“音爆”仅在飞机超音速飞行时发生。
飞机以超音速飞行时产生的强烈压力波传到地面，形成雷鸣般的爆炸。伴随音障突破的一个奇特现象是“音爆云”，它是由于气压升高，激波面后面的周围空气受到压缩，使水蒸气凝结形成微小的看起来像云的水滴。
这种云通常只持续几秒钟，冲击波就出现了，转瞬即逝。音爆云是这种现象在中国的通称，更严肃的描述是普朗特-格劳特凝结云（Prandtl-Glauert condensation clouds）。
因此，音爆云常见于战斗机和舰载机。海面上的空气很潮湿，云朵更大更漂亮。就像在飞机上穿了一条天鹅裙，但感觉并不优雅，反而近乎疯狂。
如果你能亲眼看到，那场面一定很壮观。以下是十个最令人难以置信的音爆时刻。
01
F-22 猛禽超音速飞行
F-22 猛禽超音速飞行
这张照片是美国空军F-22“猛禽”战斗机以超音速低空掠过美国核动力航空母舰约翰斯坦尼斯号上空的瞬间。“约翰·斯坦尼斯”正在参加“北刀-2009”联合军演。
音爆是大自然的奇迹之一，即使这种现象完全归功于喷气式飞机。但是不要忘记，当你听到雷声时，这是音爆，这与有人扔牛鞭时发生的现象相同。航天飞机和火箭发射时也会发生音爆，一些科学家认为音爆首次出现在 1. 5 亿年前，当时恐龙的尾巴以音速摆动。
02
普朗特-格劳尔奇点
普朗特-格劳尔奇点
这张照片显示了超级大黄蜂战斗机低空飞行的瞬间，这是飞行中冲击波引起水凝结的最佳例子。用技术术语来说，这种现象也被称为“普朗特-格劳特奇点”。第一批以超音速驾驶这些飞机的男女是勇敢的英雄。
Chuck Yeager 成为人类飞行历史上第一个通过驾驶火箭发动机驱动的“贝尔”实验飞机打破音速的人。1953年，一位名叫杰基·科克伦的女飞行员驾驶F-86“佩刀”喷气式战斗机冲破音障绝密飞行中的战斗机，这是人类飞行史上第一次生产型飞机冲破音障。耶格尔是科克伦的僚机和密友。
科克伦是一个非凡的女人。除了是第一位打破音障的女飞行员，她还创造了多项飞行记录：第一位在航空母舰上起降的女飞行员、第一位飞得更快的女飞行员、第一位达到2马赫的女飞行员、第一位女飞行员驾驶轰炸机飞越北大西洋，第一次成功盲着陆（仪表着陆），第一位驾驶固定翼喷气式飞机飞越大西洋的女飞行员，国际航空联合会历史上第一位女性领导人（1958-1961)，第一位戴着氧气面罩飞行超过 20,000 英尺的女飞行员。
她还拥有距离和速度的世界纪录，值得注意的是，这些成就大多是在女性被认为无法做男性事情的时候取得的。
03
F/A-18F“超级大黄蜂”
F/A-18F“超级大黄蜂”
一架 F/A 18F 超级大黄蜂在美国小鹰号航空母舰上空掠过菲律宾海时突破音障。
如果不是“超音速飞行之父”冯·卡门，我们可能永远也看不到这张F/A 18F“超级大黄蜂”战斗机挑战音障的照片。
冯·卡门发明的数学工具对于设计如何打破音速的细节是必要的。众所周知，许多在先进战斗机出现之前就去世的先驱者确实改变了世界。
04
FA-18“超级大黄蜂”超音速飞行
FA-18“超级大黄蜂”超音速飞行
这张照片是詹姆斯蒙哥马利少校驾驶 F/A-18 战斗机低空飞越企业号航空母舰时打破音障的照片。
尽管您可以看到驾驶舱后面的迷你音爆，但有趣的是驾驶员根本听不到它。
音爆发生的时候，他们已经在音爆的前方，只能根据仪器来判断音速是否已经超出。鉴于驾驶员靠近音爆，您可能认为应该有一些噪音，但没有。
05
超音速飞机突破音障
超音速飞机突破音障
这张照片看起来像是电影里的，但它实际上是为哥伦比亚影业的视觉效果部门拍摄的，作为电影《隐身》中的一个场景。图为美国海军陆战队第 314 战斗机打击中队 (VMFA-314)) 的上尉驾驶一架超音速飞机以音速靠近核动力航空母舰 USS 卡尔文森的那一刻。
音爆的响度取决于与听到它的人的距离。因为飞机离我们太远了，听起来像是两声巨响。以牛鞭为例。当我们把它摆在我们面前时，它会发出像鞭炮一样的清脆声音。可以想象，如果上面的飞机和它看起来一样近，就会发出震耳欲聋的巨响。
06
FA-18“超级大黄蜂”突破音障
FA-18“超级大黄蜂”突破音障
在这张照片中，一架 FA-18 战斗机的机翼边缘开始形成音爆。在飞行过程中，飞行器不断将前方的空气分子推向两侧。当飞机的速度超过1马赫时，空气被压缩成锥形，在机身前端开始形成并聚集成冲击波。
07
F-16喷气式战斗机
F-16喷气式战斗机
这张照片显示了 F-16 喷气式战斗机机翼上形成的水蒸气，看起来就像在水蒸气中形成的彩虹。
就像船尾在经过水面时会产生船首波一样，当飞机穿过空气时也会产生相同的压力。
08
B-1B“蓝瑟”超音速战略轰炸机
B-1B“蓝瑟”超音速战略轰炸机
在这张照片中，一架 B-1B Lancer 战略轰炸机在打破音速时向左倾斜，随后是特技翻滚。这一幕发生在东南亚，当时美国空军、海军和海军陆战队举行了开放日，向观众展示了各种类型的飞机。音爆是一种奇妙的现象。当飞机或其他物体的速度超过音速时，就会产生冲击波，其强度会逐渐增加，直至冲破音障并发出巨响。
音爆的形成需要三个条件：
第一，飞行速度超过音速的物体（如飞机）；
二、传递速度的介质（空气）；
第三，冲击波。
09
F-14D“雄猫”战斗机
F-14D“雄猫”战斗机
在这张阴天音爆的照片中，F-14D 雄猫在飞越西奥多·罗斯福号航空母舰时看起来就像被包裹在一个光环中。我们首先看到音爆，然后听到声音，因为光的传播速度比声速快。
考虑上面提到的闪电和雷声的例子——我们先看到闪电，然后听到雷声，这是一回事。
10
音爆云
音爆云
在这张照片中，飞机的尾部看起来像爆炸一样可怕，但实际上是在我们听到音爆之前突破音障的那一刻。我敢肯定，我们每个人都听说过音爆绝密飞行中的战斗机，即使我们不知道它到底是什么，即使我们没有亲眼看到它。
照片中的飞机是音爆形成和外观的最佳例证。然而，最常见的例子之一是闪电产生的雷声。在听到雷声之前，您会看到闪电。另一个产生迷你音爆的物体是牛鞭，它在挥动时也会发出很大的声音。当然，航天飞机和我们最常与音爆联系在一起的物体：飞行速度超过音速的飞机。
音爆的能量是巨大的，低空超音速战斗机产生的音爆足以震碎门窗。有人测算，一架协和客机在16000米高空以两倍音速飞行时产生的音爆对地面的压力为100帕，相当于对玻璃窗施加了10公斤的力约一平方米。不难解释。
我们将压力转换为更直观的声音强度。100 Pa 约为 133 分贝。如果你碰巧在一场重金属摇滚音乐会的扬声器旁边，你就会知道 133 分贝对你的影响。因此，协和飞机被禁止在陆地上进行超音速飞行，再加上高昂的运营成本，直接毁掉了这架优雅飞机的寿命。2003年，所有协和飞机都退出了市场，此后天空中再没有超音速客机。.
“音爆”的强度及其对地面的影响程度与飞机的飞行高度直接相关。因为冲击波就像水波一样，距离越远，波浪强度越弱。
飞机在低空超音速飞行时，不仅地面上的人和动物能听到震耳欲聋的巨响，影响人们的生活和工作，还会震碎玻璃，甚至损坏脆弱的建筑物，造成直接损失。随着飞行高度的增加，这种影响越来越弱，当超过一定高度时，地面基本不受影响。
