知識從未如此簡單，淺談「激波」

一、激波的形成

一提起激波，人們首先想到的應該是戰機那美麗的激波雲。

當戰機的速度超過當地空氣的音速時，這時飛機就叫突破音障，同時也會產生激波。讓我們來看下這個情況下激波是如何產生的。

飛機飛行時，飛機附近的空氣受到飛機的碰撞壓縮，這部分空氣的壓力會增大，同時會「提醒」更前方的空氣注意避開。而這「提醒」其實就是壓力波的傳播，在空氣中其傳播速度就是音速。當飛機的飛行速度小於音速時，飛機前方的空氣由於收到了「提醒」，會繞開飛機；當飛機的飛行速度大於音速時，飛機前方的空氣還來不及收到「提醒」就已經全部撞擊到飛機上去了，這就形成了激波。（這麼描述可能不嚴謹，但是大致原理已講清）。

二、激波的分類

激波按形狀分成正激波、斜激波。

正激波與來流方向垂直，超音速氣流經過正激波後變為亞音速氣流，流動的方向不變。可見經過正激波後的能量損失非常大。

斜激波與來流方向不垂直，超音速氣流經過斜激波後方向發生改變。斜激波的能量損失比正激波小，利用這個特點，戰鬥機的設計者使空氣在進氣道前形成許多道斜激波來代替正激波以減小能量的損失。

當然還有許多種分類方法，比如附在物體表面的激波稱為附體激波，而脫離物體表面的激波稱為脫體激波。脫體激波的能量損失是比附體激波還打的。還有許多種激波：圓錐激波，彎曲激波，移動激波等。

三、如何知道激波是否產生

激波的出現會產生爆響。如戰機在較低的空域內進行超音速飛行，在地面的人們可以聽到這種聲音，即所謂的音爆。聲音的大小與激波的強度有關。

除了聽，我們如何看見激波？科學家利用氣流通過激波時密度突變的特性，藉助特殊的光學儀器對其進行拍攝。

四、一些常見的激波

不只有飛機能產生激波，爆炸產生的衝擊波也是激波的一種。

去餐館吃飯，我們喜歡用筷子戳破餐具上的薄膜，那「啵」的一聲可能就包含了激波的聲音。

盤子摔在地上破了，中國人把它說成歲歲平安。但你知道嗎，盤子在往下掉的時候，在特定情況下也是能產生激波的。

「竹子槍」作為我們小時候再熟悉不過的玩具，也是能產生激波的。把「子彈」打出去的那一聲響，就是產生激波的證明。

封面那高大上的尾噴火焰里能明顯看到一圈一圈的，那就是激波。原理如圖所示。看不懂？那我只能推薦你一本書了：

Fundamentals of Gas Dynamics.

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