4月1日，四川眉山、内江等多地天空传来两声炸雷般巨响，连门窗玻璃都震动起来，许多人受到惊吓。这到底是什么声音？是放炮、打雷？还是什么地方发生了爆炸？一时间大家议论纷纷。

两声巨响，玻璃门发生震动

鉴于在距离超过200公里、宽度约80公里的广阔区域里都有人报告说“听到巨响”，我们基本可以排除某地发生爆炸事故的可能性，因为爆炸激波会随着距离的增加而衰减，其强度符合平方反比定律，无论是爆炸或响雷的声音都不能传到上百公里远。四川省消防救援总队称未接到警情，多地管理部门也没有说发生任何紧急情况，“具体原因还在调查之中”。

四川多地听到巨响

鉴于近两年全国多地不时有“不明原因巨响”的新闻见诸头条，结合网上流传的多段监控视频判断，此次“天空巨响”大概率是战斗机超音速飞行时发出的音爆。

有朋友问：飞机引擎的声音不是连续的轰鸣么？为什么四川的音爆像两声炸雷？

蒸汽锥不是音爆云

尽管喷气飞机的发动机发出的噪声非常响亮，但音爆并不是从发动机发出来的。当飞机在空气中飞行，它的机身会挤压空气，从而在飞机周围产生一系列的压力波，这个压力波类似于船在水面航行形成的水波纹。

飞机产生的压力波以音速向四周传播，随着飞机速度的增加，声波的一部分会相互叠加。而当飞机飞行速度达到1马赫（也就是音速）时，声波就会合并成一串连续的冲击波。

大于1马赫的飞机导致声波叠加

飞机产生冲击波的音量非常大，通常能达到100~130分贝，这主要是压力波波峰相互叠加的效果，由于叠加是连续的，因此压力波传输的距离比打雷更远。

经常有朋友把飞机飞行时产生的蒸汽锥称作“马赫锥”，说那是飞机超音速飞行的标志，其实这是错误的理解。蒸汽锥是潮湿空气被压缩和释放的过程中因为温度变化产生的水汽瞬间冷凝的现象，而马赫锥指的是飞机超越音速导致声波相互叠加产生的冲击波“音锥”，因此这是两个不同概念。

上方是蒸汽锥下方是马赫锥

超音速飞机从头部开始压缩空气，直到机尾才突然释放，它产生的压缩激波大致呈N形，这些激波相互叠加之后就形成一个雪糕筒的形状，飞机越快、马赫数越大，这个“雪糕筒”就越尖。

有朋友说，既然飞机产生的冲击波是连续的，为什么我们只听到一声巨响呢？

这是因为飞机在高空高速飞行，就像是拖着“雪糕筒”向前跑，而我们能听到的声音来自“雪糕筒”的圆锥面，持续时间大约只有0.1秒，就像是“轰”的一声巨响。正因为如此，超音速飞行产生的声音激波被称为“音爆”。

马赫锥快速移动，音爆发生在锥面

并不是所有超音速飞行的飞机都能被我们听到。大多数时候，战斗机飞行员会选择在一万米以上的高空做超音速飞行，这里空气相对稀薄，飞行阻力小，飞机的速度可以更快，当然也更省油。

只有在空气温度、湿度、风速等合适的情况下，或者飞行高度稍低，我们才会感受到音爆的威力。

战斗机飞行员选择在高空超音速飞行的另一个原因就是避免扰民，突如其来的巨响会吓到大家，如果飞行高度更低，冲击波产生的压力会震碎门窗玻璃，甚至导致地面上的人们短暂失聪。

民用飞机很少能跨音速飞行，协和号是一个例外，它能以最高2马赫的速度飞行，因此也使处于航线下方的居民不堪其扰。每当协和客机经过，门窗被震得嘎嘎作响，由于太多人抗议，协和飞机最终退出历史舞台。

协和号客机因音爆受到抵制

总之，4月1日四川多地发生的“不明原因”巨响大概率是两架战斗机在做超音速飞行训练，由于空气温湿度有利于声音传播，飞机压缩空气产生的冲击波从万米高空传到地面，因此产生“音爆”现象。飞机超音速巡航的距离越长，地面听到音爆的范围也就越大，随着先进战机越来越多、训练越来越频密，以后我们听到“不明巨响”的机会也会越来越多。

歼20能超音速巡航

#四川多地听到“巨响” 官方回应#