战神火箭一身“仙气”是咋产生的？ _小知识

“战神1-X”火箭有一张酷炫到可以当桌面和头像的“写真”，这就是它在高空飞行时，一抹圆锥形的雾气，如新娘身上的纯白婚纱，套在“战神1-X”火箭身上。

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很多人好奇，这些白色的雾气是怎么产生的？其实，不光“战神1-X”火箭飞行时会产生这样的雾气，很多战斗机如“F-14D”雄猫喷气式战斗机，“F-22”猛禽战斗机，还有“FA-18”大黄蜂战斗机等等，这些战斗机在高速飞行时也会产生这样的雾气。

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通常，我们把战神火箭和战机产生的这种现象称为“音爆云”，更学术更准确的叫法是“普朗特-格劳厄脱凝结云” 。

这些如“仙气”一般缠绕在飞行器周围的雾气，它们到底是怎么产生的？对于这个问题，很多资料都有解读。然而，不少人，甚至某些文章，容易把音爆云同另一种现象相混淆，比如下图中这种：

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同样是战斗机，产生的现象也类似，但却是两种截然不同的物理现象，像战斗机穿白裙子的那张叫音爆云，而第二张，是超级大黄蜂战斗机做大转弯时，形成的涡流，即大黄蜂在转弯时，在机翼上方快速形成一个低压带，水蒸气在低压带里面凝结而成的缘故。

大家常把涡流和音爆云混淆的一个原因是，它们常常同时发生。比如下面这张图：

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上图中，机翼两侧，很对称的白雾，就像 F-22“猛禽”新多出了一双翅膀，这属于音爆云现象。而猛禽尾部，两条细长的白雾，则属于涡流现象，通常叫翼尖涡流。（在前几期的“知道日报”中，这篇文章对其做了详细解释：飞机凭啥玩弄云？）

那么，音爆云到底是怎么产生的呢？其实，对于这个现象，学术界还没有非常明确的定论，主流的看法是，这是飞行器跨越音速时产生的现象，跨越音速？怎讲？
如神一般存在的爱因斯坦，其年轻的时候，就整天思考一些神问题：假如我追上了光的速度，会怎样？
因为这想法，爱因斯坦创立了相对论，一举颠覆了人类的时空观。
现在，咱们偷偷地模仿一下，假如追上了声音的速度，又会怎样？
飞行器在空气中飞行时，会对空气造成一种扰动，就像你往平静的湖面扔一块石头产生涟漪一样。
飞行器对空气的这种扰动，它在空气中的传播速度是声速，当飞行器的速度越来越高，达到声速时，那么显然，飞行器在空气中产生的扰动不会再远远地跑到飞行器的前面，而是在飞行器周围层层累积，形成激波。

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不难理解，大量的扰动累积在一起会对空气造成挤压，形成一个锥形的高压带，当这个高压带得到释放后，气压瞬间变低，这会带来温度的骤降，于是，在潮湿的空气里，出现水汽凝结现象，这就是我们看到的“普朗特-格劳厄脱凝结云” 。

只有在气候条件合适的时候，飞行器在跨越音速飞行时才会产生普朗特-格劳厄脱凝结云，但是另一种现象，只要是在大气层中飞行，则必然发生，这就是“音爆” 。
上文我们说，飞行器在空气中飞行时，会对空气造成一种扰动，这种扰动传到我们的耳朵里时，其实就是飞机轰隆隆的声音，也就是说，扰动以声波的形式传播。为什么我们不直接说声波？这是因为，当飞行器越来越快时，后来产生的扰动逐渐追上了之前产生的扰动，扰动叠加在一起，就形成了所谓的激波，激波跟声波就不一样了，激波是声学能量的高度集中面，传到我们的耳朵里时，不再是连续不断轰隆隆的声音，而是类似于枪声那样的爆炸声。