子彈為什麼沒有音爆?

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先問是不是,再問為什麼?子彈會不會產生引爆要看這是什麼類型的子彈,如果是亞音速子彈,那麼確實沒有音爆,但如果是那些

出膛速度可以達到兩倍音速(大部分步槍子彈的出膛速度都可以輕鬆超過700米/秒)以上的超音速子彈,在彈丸被高溫高壓燃氣加速到要突破音障的時候,是肯定會產生音爆的。也就是當一個物體從亞音速運動狀態,突破到超音速運動狀態時,在這個過程中是肯定會產生音爆的,這裡順帶提一下,不要把音爆和音爆雲混在一起,在跨越音速時音爆是肯定會產生的(抬槓真空狀態的麻煩靠邊),但是音爆雲就不一定了,有沒有音爆雲跟環境因素也有很大關係,比如空氣溼度,也就是說音爆雲的產生要看運氣。下圖為飛機產生的音爆雲:
▲音爆雲
好了,言歸正傳,關於子彈有沒有音爆、音爆又是如何產生的等幾個問題我們從頭開始捋一下,來幫助大家理解,從最基本的音速開始,為什麼會有音速這個概念?因為聲音的傳播靠的就是空氣的壓縮以及復原,所以我們可以直接這樣理解:所謂的“音速”就是空氣被壓縮後再復原的速度(也就是產生的音波,或者叫激波也可以)。這個概念同時也可以解釋:為什麼在不同的海拔高度,定義的音速數值會不一樣,這是因為不同海拔高度的空氣密度是不一樣的,而密度不同,空氣被壓縮後復原的速度也就不同,所以,音速也就不一樣了。

▲物體擠壓空氣後空氣復原的模擬簡圖

好,解釋完音速這個概念之後我們繼續,眾所周知,我們周圍是被空氣“包裹”住的,所以,當物體以一定的速度移動時,就會擠壓前面的空氣(密度增大),而空氣被擠壓後是會主動復原的,比如上圖所示,就是運動的物體擠壓空氣後空氣復原的模擬簡圖,當這個物體持續向前移動時 ,空氣就處於一種:擠壓(密度增大)——復原(密度恢復)——擠壓——復原......的連續傳導狀態,怎麼形容這種狀態呢?打個比方,我們往水中扔一顆石頭,就會產生一個向外擴散的“波紋”,如果一直往同一個地方連續的扔石頭,那麼這些波紋就會越來越多,呈現一種連續的狀態,所以,其實聲音在空氣中傳導時也是這個樣子的,也就是我們平時說的“聲波”,只是我們看不見罷了,下圖為空氣中傳導的聲波模擬圖,顏色較深的部分表示此時空氣的密度增大


▲聲波傳遞的模擬圖

理解了聲波,我們來繼續分析,前面說到物體運動時會擠壓在前面阻礙它的空氣,而空氣被壓縮後又復原的速度就是音速,所以,當物體運動的速度小於音速時,也就是運動狀態為亞音速時,這個產生的聲波就會一直都在物體的前面,大概如下圖所示,圖中那一圈一圈的東西就是聲波:

▲物體亞音速飛行時的模擬簡圖

而當這個物體的運動速度等於音速時 ,也就是說此時物體的速度和“空氣被壓縮又復原”的速度是一樣的,所以,當運動物體的速度可以追上被其壓縮的空氣時,空氣就相當於一直被壓縮而來不及復原,被壓縮的空氣就會全部累積在一起,如下圖所示,就是空氣被運動的物體壓縮時的簡圖,而此時出現的就是所謂的“音障(Sound Barrier)”,當物體突破這個音障時,其速度就達到我們平時所說的“超音速”了,

那麼怎麼去理解這個音障呢?前面提到,此時的空氣是一直在被壓縮的,所以我們可以把這個音障想象成是一堵緻密的“空氣牆”,物體想要突破音障,就必須“撞破”這堵空氣牆,也就需要更大的推力,因此,這就是為什麼物體的速度想要突破音速沒那麼容易的原因。

▲物體速度達到音速時的模擬簡圖

那麼,當物體突破音障時會怎樣呢?就會產生“音爆”(Sonic Boom),我們平時說的音爆在理論上就是物體的速度在突破在音障瞬間,達到超音速時產生的,為什麼?我們這樣來理解:物體的速度達到音速時 ,空氣會一直被擠壓,即可以看成是聲波在一直積累和疊加,比如上圖中重疊在一起的圓圈(箭頭標記處),而當物體突破音障,速度達到超音速時,這個“被累積疊加的聲波”就會被一次性釋放出來,從而產生劇烈的爆鳴聲,而這個爆鳴聲就是我們平時所說的音爆了。因此,關於音爆產生的原因到這裡基本上就解釋清楚了,音爆在物體跨音速(從亞音速到超音速)的時候產生而當物體的速度超音速時,此時音波已經被遠遠甩在了物體的後面,雖然聲波仍然會有一定程度的疊加,但是此時的“音爆效果”並沒有跨音速時好,如下圖所示,從圖中可以看到,超音速時藍色的聲波在物體的後方仍然處於疊加狀態:

▲物體超音速飛行時的模擬簡圖

因此,子彈會不會產生音爆?會,那些超音速子彈在出膛之前從靜止被加速度超音速的過程中,是肯定有產生音爆的,只不過這種聲音跟火藥爆炸的聲音混合在一起,我們分辨不出來,所以,開槍的時候聲音那麼大,應該也是有音爆的關係在裡面。


哨兵ZH


這個問題首先問的就是錯誤的。我們看見甩鞭子的時候能聽見音爆,那是因為鞭子尾巴超過音速產生了音爆,並且我們能聽見;同樣的,子彈也有音爆,只是你沒聽見,除了有子彈自身形狀原因,還有其體積很小,音爆能量很有限的因素。要想聽見子彈音爆不難,射擊打靶的時候躲在靶子下的戰壕裡就完完全全可以聽見,聲音和甩鞭子的聲音一模一樣,當年我在部隊的時候因為報靶有幸聽到,當時還很奇怪子彈飛行的聲音怎麼能是這樣的,完全不是影視劇的的噗噗聲,是“pia、pia”聲。所以說有沒有音爆不要主觀臆斷,實地考察才有發言權!


地圖就是我


首先來說說產生引爆的一個必要條件。必須是物體超過聲音傳播的速度,這樣這一個物體才能突破音障產生音爆。

而現在大部分步槍子彈的槍口出速度都為700多米每秒,完全大於音速,也有足夠的條件產生音爆。當然嘍,像手槍這種子彈出速度低於聲速就完全無法產生音爆了。但是題主為何會認為子彈不能產生音爆呢?以下有幾個原因。


第一,子彈發射的時候所產生的噪音已經完全蓋過了音爆的聲音。槍械在激發的時候,彈殼中的火藥點燃所發生的爆炸聲音完全比音爆聲音要高很多,所以在使用槍械發射子彈的時候,即便是產生了音爆,也不會有人聽清楚,所以就會有人錯誤的默認為,子彈不會產生音爆。


第二,子彈在飛出一段的距離後,子彈的速度就會銳減很多。當子彈的速度下降到音速以下,也就不會產生音爆了。

第三,為了提高隱蔽性能,現在的子彈都會採取一些措施來避免音爆的產生。這也是為什麼現在步槍的子彈都是圓錐形的,尖頭的子彈相比於圓頭的子彈,所產生音爆的聲音要小很多。


量子聊軍武


首先明確兩個問題:

1.子彈並不是沒有音爆,而且音爆是子彈還在槍管裡運動時產生的。只是音爆小到忽略不計而已。

2.音爆是聽到的,而音爆雲是能看到且能聽到的。


再來回答子彈的音爆:

我不拿音爆形成所需要的前激波、後激波來說事,聽不懂還複雜。只說大家聽得懂還明白的。

一、音爆是物體速度接近音速時產生的。

子彈的飛行分為兩個階段,

1.槍管裡經過螺旋加速,超越音速。

2.加速到最大速度後出膛,速度受到空氣阻力減速。

很明顯,音爆是在第一個階段產生的,因為子彈在槍管裡經過加速,速度從靜止到超越音速。

二、音爆是由於壓縮空氣受阻而產生的。

槍管裡的空氣相對外界較少,但不是沒有,子彈壓縮槍管裡的空氣,肯定會受到阻力,但與膛線(螺旋紋)所帶來的阻力相比小的多。而且通過膛線對氣體的導流,也會在子彈前部和後部形成(聽不懂的)前激波和後激波。

所以,只要具備這兩個條件,肯定有音爆的產生。只是子彈發射時火藥產生的爆炸聲音和音爆的聲音間隔時間太短(只有千分之幾秒),耳膜根本分辨不出來。


哨兵小虎


大家好,我是軍武視界。子彈在空氣中飛行是否會產生音障,主要取決於子彈飛行的速度。而音爆的聲音能否被聽到也要根據具體情況來看。通常來講,手槍彈發射不會產生音爆,而步槍彈卻可以輕易引發音爆。下面我們來進行簡要分析。

音爆原理

要想產生音爆,相應物體的飛行速度必須達到或者超過音速。只有物體的飛行速度超過音速,前方氣流才來不及避讓,這種情況下,氣流會在飛行的物體前方迅速堆積,由此而產生激波。這種激波會加大物體飛行的阻力,在物體突破阻力的過程中就會產生音障。值得一提的是,由於物體飛行速度超過音速,氣流擾動會被甩到其身後,一些物體的頭部比較尖銳,當它強行穿越激波面的時候,就會發出類似爆炸的聲音,我們稱之為音爆。

手槍彈不會產生音爆

那麼,為什麼說手槍彈不會產生音爆呢?一般來講,手槍彈的初速大約為每秒三百米左右,這個速度慢於音速,如果飛行速度沒有超過音速的話,手槍彈的飛行過程在本質上與你隨便扔出去一個東西無異,這種情況下自然不會產生音障或者音爆。

步槍彈音爆不易被發覺

而步槍彈就不一樣了,一般的步槍子彈,其槍口初速大都超過了750m/s,這個速度大約達到了兩倍音速,因此,步槍彈發射必然會產生音爆現象。只不過,由於子彈本身體積較小,再加上受火藥做功影響,步槍彈的音爆通常不易被發現。而步槍彈進入膛線時已經發生音爆現象,即便其射出槍口,也不會產生二次音爆,但如果將其飛行過程放在慢鏡頭下的話,我們還是可以看到激波被子彈甩在身後時的情景。

結論

當然了,各國軍方使用的步槍彈都經過了特殊處理,一般來說,越尖銳的彈頭受激波的影響越小,手槍彈飛行速度低於音速,因此,它採用什麼樣的彈頭都不會產生音爆,而各國步槍彈全部使用了錐形彈頭,其受激波的影響自然會小,這也是步槍彈音爆不易被發現的原因。一句話,步槍彈設計與飛機一樣,多少也考慮了氣動佈局方面的因素。


軍武視界


子彈自然是有音爆激波的,而且對於部分高速子彈,這個問題還挺嚴重。只不過通常我們在射擊時,因為所處位置,所以導致激波的傳導被其他聲波所掩蓋。

消聲器的很大一部分作用,就是對抗槍口產生的音爆激波。看貼圖就會發現,如果沒有消音器,子彈以超音速飛離槍口,在身後留下一個錐形區域。但是對於射擊者,因為聲波傳導,在音爆的激波到達時,你已經沐浴在發射藥爆炸所產生的聲波之中,很難感受到音爆激波。

而對於遠處挨槍子的人來講,也要具體情況具體分析。部分子彈在空中動能迅速衰減,命中時已經處於亞音速狀態。這時周邊的人很難聽到劃過身邊的亞音速子彈。對於超音速子彈,有部分認為會產生一種近似於哨音的聲音,但與電影裡的音效有些區別。

真正能夠感受有效的音爆激波的位置,據說是在槍口側前方200米以內….但是這樣的勇敢者終歸有限….


強武堂


子彈在出槍管己經完成了加速,所以應該不會有。


大魚2020


音爆是加速的物體超過音速是產生的聲波疊加現象,子彈從槍膛出來後是減速的,就不能產生音爆。


lgp3651


子彈在槍膛裡是一個加速的過程,有音爆的話,也是在槍膛裡和發射藥的爆炸聲混合在一起了。

子彈出膛以後就是一個減速的過程,沒有音爆。


智慧兒童教育


音爆是指物體在空氣中的相對運動速度向上突破達到1馬赫(音速的一倍,即340m/秒x1)臨界點時發生的物理現象,比如飛機在突破音障時機身上會附著一層白霧狀的“音爆雲”,並向四周傳播巨大的噪音(接近200分貝),這個噪音就叫做“音爆”。飛機會出現“音爆”的原因是機身從亞音速狀態逐步加速到接近音速(即突破340米/秒的音障),在繼續加速而突破音速瞬間發生的,飛機的飛行動力來自於自身的發動機;而子彈本身並無動力,飛行動力來自彈殼內火藥燃燒時發出的高溫、高壓燃氣在槍管內的加速度,當子彈離開槍口瞬間便完全依靠加速度產生的慣性在運動,這個瞬間的運動速度即“子彈初速”。設計初速超過音速的子彈在離開槍口瞬間,甚至還未離開槍口時便已經獲得超音速運動的速度,所以在子彈飛行時不存在“突破音障”,“音爆”現象自然也就不會發生了,比如步槍;而設計初速為亞音速的子彈始終在低於340米/秒的速度下飛行,更不會發生“音爆”了,比如左輪手槍。下圖為美軍F/A-18戰鬥機飛行速度突破音速瞬間發生的“音爆”現象。

飛行速度超過音速最典型的最典型槍彈

槍械子彈飛行速度(即子彈初速)取決於子彈火藥的能量以及槍管所賦予的加速度,也就是說火藥容量越大,且槍管越長的槍械所發射的子彈初速越高,就以大口徑槍械——12.7mm巴雷特M82A1反器材狙擊步槍為例來說明吧。該型狙擊步槍全長1447.8 mm,槍管長736.7 mm,子彈為12.7mmM8穿甲燃燒彈,彈頭重40.11克,彈殼內裝14.90克IMR 5010型單基發射藥,膛壓379MPa,初速887米/秒,有效射程1200米。M8穿甲燃燒彈被擊發後彈頭以887米/秒的初速飛向1200米的目標一共耗時1.35秒,也就是說彈頭的初速是音速340米/秒的2.6倍,即2.6馬赫,彈頭在離開槍口之前便已經在高達379MPa的壓力下和長達736.7 mm的槍管的加速下獲得了2.6馬赫的速度;而初速高達930米/秒的95式自動步槍所發射的5.8mm子彈更是以2.7馬赫的速度飛行,他們的共同特點都是在起飛瞬間便獲得超音速的運動速度。下圖為12.7mm巴雷特M82A1反器材狙擊步槍射擊瞬間。

子彈“音爆”與飛機“音爆”的區別

從物理學的角度來講,這個瞬間是會發生“音爆”現象的,但是子彈的“音爆”是與子彈被擊發瞬間同步發生的,“音爆”現象無法觀察到,且子彈音爆所發出的巨大響聲也與槍聲重疊,也就是說我們所聽到的槍聲其實已經包含了子彈發生音爆時所發出的音爆聲,所以給人一種“不發生”音爆的錯覺。而飛機是一種從速度為零的靜止狀態下逐步加速到飛行速度,再從飛行速度逐步加速到接近音速的臨界速度,最後在加速到突破音速340米/秒的速度瞬間發生“音爆”現象,整個“循序漸進”的過程完全可以通過人的肉眼去觀察和感官去感受,因此飛機的“音爆”現象對於人類來說顯得十分的客觀且實在,這便是二者所謂的“區別”,事實上二者並無實質上的區別,畢竟這個星球上並沒有第二個“音速”標準。下圖為突破音障瞬間的美軍F-14“熊貓”重型艦載戰鬥機。


文章最後我們要提一提關於亞音速飛行的槍彈。我們就以著名的05式警用左輪手槍為例吧。2005年式警用9mm轉輪手槍是我國第一代自主研製的警用手槍,該槍裝彈6發,全長186mm,槍管長75mm,主要發射2005式警用9mm轉輪手槍彈和2005式警用9mm轉輪手槍橡皮彈,也可以發射其他專用子彈。該槍在發射警用9mm轉輪手槍彈時膛壓為47.8Mpa,初速220米/秒,槍口動能111J,有效射程50米。220米/秒的速度只相當於音速的64%,即0.64馬赫,完全沒有達到“接近音速臨界速度”的條件,更談不上突破音速,因此這類低初速的槍彈根部就與“音爆”無關,不發生“音爆”現象自然純屬正常了。下圖為我國警用05式9mm警用左輪手槍,圖中黑色彈頭的子彈為橡膠彈。


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