轟聲
正文
兩個快速壓縮之間的膨脹時間(△T)約為 0.05~0.30秒。轟聲的基頻決定於飛機的尺寸,約為 1~10赫,其頻譜中有豐富的諧頻。諧波的包絡以每倍頻程 6分貝的斜率下降(見圖b)。轟聲的大部分能量集中於次聲頻範圍。在超聲速飛機的航線下形成一個地面轟聲污染區,其寬度約80~160公里,其長度為啟程機場的航向後方160公里起,至降落機場的航向前方的 160公里止。轟聲的實際強度和污染區的寬度決定於飛機的飛行高度、馬赫數以及飛機的幾何尺寸。當飛機在跨聲速範圍內加速時,通常在地面產生的超壓最大,並且在飛機航線下的超壓比兩側要大。大氣折射和大氣本身的擾動也會影響轟聲。地形對轟聲也有影響,不同的地形有時會引起轟聲的會聚,有時則引起轟聲的發散。 由於轟聲的壓力波是突然到達地面的,所以它與一般的噪聲不同,人們聽到的是驟然的巨響。在N形波的波長大於60米時,人們可以聽到兩聲巨響(船首波和船尾波),如果波長小於60米,則只能聽到一個響聲。轟聲的突然性,會使人們受驚,並影響睡眠、交談、休息和工作,干擾人們的正常生活。關於轟聲對人們生理上和心理上的影響,目前還研究得不夠。實驗表明,可容忍的轟聲超壓約為50~100帕。如每天受一次超壓為90.8帕的轟聲作用,與飛機飛過一次時的感覺噪聲級110PNdB等值,也與30NNI(噪聲次數指數)等值。據此可以計算出每天16次轟聲的煩擾程度為48NNI,這是人所難以忍受的。轟聲還能震碎附近的門窗玻璃,甚至引起建築物的損壞。
防治轟聲危害的措施是:改進飛機空氣動力性能,規定轟聲的容許超壓,限制超聲速飛機的飛行,增加飛機飛行高度,控制飛機的起飛和著陸操作程式,選擇適當航線使轟聲遠離居民區等(見飛機和機場噪聲)。
參考書目
William Burns,Noise and Man,2nd ed.,William Clows & Sons,London,1973.
Frederick A. White,Our Acoustic Environment,John Wiley & Sons,New York,1975.