為什麼飛機發動機的聲音在地面上那麼響,而機艙內卻不是很響?

2020-12-23 怪羅科學

當看到一架飛機從附近的機場起飛時,每個人都熟悉噴氣發動機的嗡嗡聲。如果你住在機場附近,這個聲音可能會影響你的生活。

當飛機飛出幾公裡外時,這個聲音似乎還是非常巨大,可以想像在飛機附近得有多大的聲音。

雖然人們在機艙內也可以聽到像「白噪音」一樣的聲音,但是這個離引擎只有幾米遠的地方,卻聽起來不太響。

你可能會說機艙與外界隔絕得很好,但是隔音真的能做到這麼好嗎?還是有其他的科學原理在裡面呢?

好吧,確實麼有想像的那麼簡單,有很多方面在共同努力做到了機艙內的輕聲音。

那麼,究竟是什麼現象使得噴氣發動機在地面上的聲音比在機艙內巨大那麼多呢?

地面上的聲音

聲音是流體介質,即空氣中的壓力和速度波。空氣分子來回震動,與其他空氣分子發生碰撞,所以其他分子也會震動,也就產生一整條震動的空氣分子鏈。

噴氣發動機使空氣分子運動得很厲害,因此聲音非常巨大。當聲音遠離噴氣發動機時,能量分散到越來越大的區域,因此聲壓級下降。

每增加一倍距離,壓力就有相應的下降。相對於聲音是每增加一倍距離就下降6分貝或者每增加十倍距離下降20分貝。

直觀的表現是,如果10米時是120分貝,那麼100米時還剩100分貝,1千米時是80分貝,10千米時是60分貝。

這就是為什麼我們可以很容易在地面上聽到發動機的巨響。

機艙內的聲音

要讓聲音進入機艙並不容易,有人為,也有自然條件。

首先,廠商經過嚴密設計,就是為了限制發動機的聲音傳輸到機艙內影響體驗。

外面的空氣分子可以瘋狂地震動,但裡面的空氣分子卻很難跟著震動。

另外,相對於飛機的速度,發動機內有一股時速超過1000公裡的流動空氣。即使在飛機開始起飛前,像波音747上的每個引擎每秒也有大約一噸的空氣以最大的能量通過它。

而這些急速的空氣,會讓聲音進入機艙前帶走大部分能量。

不過,機艙內的聲音仍然相當大,這基本是由於機械聲音通過機翼和機身傳播造成的,並不是通過空氣傳播。

噴氣發動機的振動會震動機翼,機翼會震動機身,機身會震動面板,面板會震動機艙內的空氣分子,同時我們的鼓膜也會震動,這就是聽到的聲音。

圖為:飛機發動機是巨大的

雖然,飛機經過精心的設計以減少聲音傳輸,但噴氣發動機的能量是巨大的,所以即使消除了99.999%的能量,機艙聲音仍然是相當大。

如果要消除99.9999%或99.99999%是困難的,也非常昂貴,更是沒有這個必要。

最後

這個是昨天在國外一個論壇上熱門話題,在沒有看到網友的激烈討論前,我一直認為是隔音效果好。

其實看似簡單的事物,有時候總是包含著不簡單的原理。

相關焦點

  • 飛機在萬米高空飛行時,機艙內的氧氣是從哪來的?你肯定猜錯了!
    飛機在萬米高空飛行時,機艙內的氧氣哪來的?你肯定猜錯了!隨著我國交通事業發展的越來越快,飛機已經成為越來越多人遠途出行的交通方式。飛機上的服務也是越來越人性化,不僅有電視節目可以看,還有可口的飛機餐可以吃,總得來說還是非常舒適的。
  • 為什麼鞭炮能炸那麼響?什麼原理?
    小編我小時候特別害怕這種震耳欲聾的聲音,所以經常會在點燃鞭炮前就捂住自己的耳朵。今天的話題,為什麼鞭炮能炸得那麼響呢?鞭炮也叫爆竹,這源於我國古代漢朝時期,人們把空心的竹筒丟進火裡,讓竹節內部的空氣受熱膨脹,瞬間爆炸,迸發出可怕的響聲。如果你去鄉下,剛好遇到人家燒竹子時,應該也會感受到類似的響聲。
  • 為什麼飛機上的番茄汁比地面上好喝?
    圖片來源:Image Source/Getty Images番茄汁是最受空姐歡迎的飲料之一,但你在飛機上能看到多少次有人在喝這種紅色飲料呢?多年來,航空公司一直對番茄汁的需求感到困惑,為什麼這樣一種奇怪的飲料能在35000英尺的高空讓人如此滿足。更讓人困惑的是,飛機上的食物通常嘗起來極其清淡。就好像食物沒有任何鹽、香料或味道。
  • 為什麼飛機上的一次性耳機可以直接帶走呢?網友:也就聽個響!
    蘋果在iPhone 7上取消了3.5mm耳機接口,於是各大手機廠商紛紛開始跟進,如今市面上已經很少有擁有3.5mm耳機接口的手機了。於此同時,各大耳機廠商也受到了影響,紛紛開始推出Type-C接口以及無線耳機。
  • 汽車發動機的氣門一直響個不停,這樣還能繼續開嗎?
    突然發現發動機艙傳來噠噠噠的聲音,有沒有影響呢?其實一般發動機傳來有規律的噠噠噠的聲音,一般都是氣門出現了問題,俗稱:氣門響。大部分車主聽到這樣的聲音,都會有點方。因為他們不知道發動機氣門響,還能不能繼續駕駛。其實這主要是取決於氣門的狀況,首先來給大家說一下氣門的作用吧。發動機氣門,分進氣門和排氣門。
  • 飛機連續開9小時, 飛機上氧氣哪來的? 為什麼感覺不到缺氧?
    飛機可以從周圍的空氣中得到無限的氧氣。外部空氣經過渦輪發動機的壓縮機,並通過一組裝置最終輸送到乘客艙內。此外,還有一個流出閥,通常位於飛機後部,用於收集和排出機艙內的空氣,以此維持新鮮空氣的持續供應。飛機機艙是嚴格密封的,這時飛機會從發動機壓縮段直接提取高溫、高壓的空氣,經過自動加壓後再進入飛機的空調系統,通過空氣過濾、溫度和溼度調節等之後,把適宜的新鮮空氣釋放進入機艙,同時會把機艙內不新鮮的空氣排出去
  • 冰箱嗡嗡響,不是冰箱壞了,內行人告訴你為什麼冰箱會有聲音!
    冰箱嗡嗡響,不是冰箱壞了,內行人告訴你為什麼冰箱會有聲音!冰箱是我們家裡經常會使用到的一個家電,冰箱不僅能夠給我們的食物進行保鮮,還可以給我們儲藏好吃的冰淇淋,有的時候我們家裡的冰箱會出現嗡嗡的聲音,難道是我們家裡了的冰箱壞了嗎?不是,其實我們家裡的冰箱嗡嗡香是有很多的原因的,今天小編就來說一說家裡的冰箱為什麼會響的原因在哪裡吧!
  • 南航航班發動機故障起火迫降廣州 機長淡定播報獲稱讚
    11月10日21點40分左右,南方航空CZ3739航班(珠海至北京),在空中飛行大約1個小時後,突然一聲巨響,飛機一側發動機起火冒煙,機艙內一片燒焦的味道,頓時整個飛機在使勁晃動 此前報導: 南航乘客回憶航班遭鳥擊:悶響後發動機起火冒煙 雙十一前夜,南航CZ3739航班從珠海直飛北京。飛機上的200餘中有不少是老人和小孩,他們大多住在北京,因APEC調休南下度假。
  • 漲知識丨為什麼飛機發動機「哮喘」那麼可怕?
    漲知識丨為什麼飛機發動機「哮喘」那麼可怕?喘振是發動機的一種不正常的工作狀態,是由壓氣機內的空氣流量和壓氣機轉速偏離設計狀態過多而引發的。01 喘 振現在民航飛機基本採用的是噴氣式發動機。外界空氣由發動機吸入,經過壓縮、燃燒等處理後噴出,產生強烈的推力,使得飛機前進。
  • 民航小知識:飛機發動機上的「逗號」是什麼?
    民航小知識:飛機發動機上的「逗號」是什麼?如果坐擺渡車,我們常能近距離地看到在飛機發動機前端有個長得像「逗號」的白色小圖標。這是用來提升引擎「顏值」的嗎?為什麼每架飛機發動機上都會有這個「逗號」呢?
  • 飛機將起飛乘客突發疾病 空姐將乘客背出機艙
    近日,中國聯合航空飛機上拍攝的一段視頻感動了不少網友。視頻中,一名乘客不斷呻吟,救護車趕到飛機外後,一名空姐背起乘客,一路將乘客背到機場門處,將乘客交給醫護人員。不少網友感慨,空姐將一個成年人一路背出飛機,力氣得有多大?
  • 飛機上的冷知識大盤點,終於知道為什麼暈機了!
    飛機的駕駛員和副駕駛員飲食是不一樣的,在飛機上,兩位駕駛員食用的是分開的不同種類的食物,這是擔心如果其中一人中毒,無法駕駛飛機時,保證還有一位駕駛員可以正常運作。為什麼會暈機?很多人都會認為暈機是因為飛機裡循環流動的空氣造成的。其實並不是,飛機循環流動的空氣是非常清潔的,讓人們暈機的是人們所接觸到的東西。
  • 接待外國元首,為什麼禮炮都是21響?開國大典時為什麼要鳴28響?
    接待外國元首,為什麼禮炮都是21響?中國開國大典時為什麼要鳴28響?禮炮在國家慶典可以增加一種隆重的氣氛,鳴放21響禮炮是國家元首才享有的最高規格禮遇!我國在1961年6月正式實行了21響禮炮禮遇,後來曾經停止鳴放數年。
  • 史上最響聲音高達270分貝:聲音多少分貝算噪音?
    史上最響聲音高達270分貝:聲音多少分貝算噪音?現在,由SLAC國家加速器實驗室和史丹福大學的科學家Gabriel Blaj領導的團隊製造了可能是史上最響的聲音,研究人員使用SLAC的Linac相干光源(LCLS)X射線雷射器轟擊微小的噴射水流,製造了高達270分貝的水下聲壓。也就是說270分貝是目前人類所能製造的最大聲音!
  • 如何辨別一架裝載GTF發動機的飛機?
    為什麼特別說到這款發動機?因為GTF發動機使用的齒輪傳動技術將提升16%的燃油效率,並可以減少50%的有害氣體排放。什麼概念?這是一個代際式的提升,它將為每架飛機每年節省超過100萬美元,並減排3600公噸,相當於90萬棵樹一年所吸收的二氧化碳。如果這些對於一個普通乘客來說還太抽象,那麼,75%的噪音降幅一定會直接改變你對飛行的感受。
  • 彈響髖究竟響在哪?一文了解臀肌、髂脛束與彈響髖的關係
    1、關節液中的氣體逸出造成響聲;2、關節、肌腱、韌帶的活動發出聲響;3、關節軟骨磨損,表面粗糙摩擦發出聲音。生理性彈響:關節從靜止轉為突然活動時,如果發出的聲響單一、清脆,短時間內不能多次重複,沒有疼痛不適的感覺,且不影響關節活動。 病理性彈響:響聲清脆、沉悶或磨砂樣,多數伴有疼痛或不適感,並且是連續發生的。髖關節彈響有內側和外側之分,內側多為髂腰肌彈響,外側多為闊筋膜和髂脛束彈響,其中以外側型彈響最為常見。
  • 除了喇叭不響哪都響,車主:3000處理了
    吉利作為我們的國產老牌,一路走來都非常艱辛,這幾年銷量直線上升,尤其一輛吉利帝豪更是創下了年銷百萬的成績,大街小巷都能看到它的身影,那麼它的質量怎麼樣呢,最近有車主分享了這樣的經歷,一開了5年的帝豪怎麼樣?除了喇叭不響哪都響,車主:「3000處理了!」
  • 飛機在高空飛行長達9個小時,那麼飛機上的氧氣哪來的?你知道嗎
    飛機已經成了很多人出行的首選交通工具,畢竟它是所有交通工具中最高效、最快捷的。在幾萬米的高空飛行,空氣稀薄,那麼機艙裡的氧氣是如何供這麼多人呼吸,坐過飛機的你們知道嗎?下面我們一起來了解一下吧!飛機在飛行過程中,可以從周圍的空氣中得到很多的氧氣,外部空氣經過渦輪發動機的壓縮機,並通過一組裝置最終輸送到乘客艙內。此外,還有一個流出閥,通常位於飛機後部,用於收集和排出機艙內的空氣,以此維持新鮮空氣的持續供應。
  • 車主快看,為什麼有的日產車鎖門喇叭會響,有的國產車就只閃燈?
    喇叭響並不是日系車專屬,而國產車也不是鎖車只會閃燈,要實現這個功能很簡單,接根線到喇叭上或者雙閃上面就OK了,一點都不難,那為什麼有的人鎖車只會喇叭響,有的車鎖車只會閃燈,還有的車又會響又會閃燈呢?喇叭響其實正規來說,叫做鎖車提示音,目前大部分買菜車都有這個功能,這是一種非常人性化的提示音,可以根據聲音來確認車子是否鎖好,一般鎖車是喇叭響一聲,開鎖響兩聲。不過嫌這個聲音不好聽的話,這個提示音可以設置關閉的。
  • 雙語科普┋肚子為什麼會咕嚕響?
    肚子為什麼會咕嚕響?前不久,在校大學生小王碰到了一件尷尬的事,肚子一直咕嚕咕嚕地叫,而且聲音很大,他擔心其他同學聽到,都沒能正常去上課。看了很多醫院的專家,也做了胃鏡和腸鏡檢查,並沒有發現什麼問題。然而,就是因為這肚子響的問題,小王不得已辦了休學。為什麼小王肚子的「咕嚕」一響會帶來這麼嚴重的後果?小王肚子為什麼會咕嚕響?科普小姐姐幾乎每個人都有過肚子咕嚕響的體驗,比如在飢餓的時候,但吃些東西後肚子就不會再叫了。