音爆實際上是飛行器突破音障時，前方空氣被劇烈壓縮，劇烈振動而產生的巨大聲學能量。

而音障，由其“障”字可知，其實是大展弦比飛機在速度(錶速)達到或接近當地音速的時候，會出現阻力劇增，飛機操縱效能急劇下降，速度也不能再提升，乃至飛機失控、機身解體等等現象。

↑NASA曾實驗過所謂的“超音速螺旋槳”，然而其最大工作速度也只能達到M0.88（0.88倍音速）。而此時其螺旋槳翼尖的線速度已經超過音速，產生連續的類似音爆的效應，故噪聲巨大。

↑其實除了飛機，其他在大氣層中飛行的物體，其速度達到或接近音速時也會產生這樣的“音爆雲”(學名為普朗特-格勞厄脫凝結雲）。其產生原因是物體(飛機)在接近音速時，機身表面空氣被壓縮，氣壓上升導致水蒸氣液化，於是形成了我們看到的音爆雲。

↑順帶一提，16年我去看珠海航展的時候有人曾經問我，飛機身上這些“水霧”都是什麼，是不是飛機表面噴水降溫?其實不是，這是飛機刻意設計的空氣動力學的一大瑰寶——渦流增升。即是用特殊設計的機身形狀或翼面組合，在升力面上產生各種低壓渦流，除了有效提升升力，個別的還能提升飛機飛行的穩定性。如圖中殲-20，其前鴨翼翼尖拉出的兩條低壓渦流，一方面在機翼上表面產生低壓區增加升力，另一方面阻礙機身上表面展向氣流的運動，起到虛擬翼刀的作用，增加了飛機有效升力以及橫向穩定性。

↑EF2000戰鬥機的氣動圖，可見鴨翼和邊條翼各拉出一道渦流，有效增大了上下翼面的氣壓差。

↑我們發現，“音爆雲”多產生在飛機機身中段或中後段，而不是機頭。就不得不借“音爆雲”談談音障的本質了。飛機在飛行時，其發出的巨大聲波會將機身周圍的空氣推開。我們不妨設當地音速為u,飛機速度為v,當v＜u時，聲波在飛機前方以比飛機快的速度前進，並不影響飛機自身；當v＞u時，飛機產生的音波在飛機後以比飛機小的速度傳播，也不影響飛機自身。

而在v與u相近時，問題來了，飛機不斷產生的音波將在飛機附近疊加，換言之就是音波攜帶著空氣被不斷擠壓。而以上還只是飛機勻速飛行的情況，若飛機加速飛行且v≥u更早產生的音波會和更晚產生的音波疊加，並始終位於飛機前不遠處，這個不斷疊加的波我們稱之為激波。

↑科學家想了許多方法緩解音障帶來的巨大阻力。觀察許多超音速飛機我們可以發現他們身上的兩大共同點:採用蜂腰機身，應用跨音速面積率減小跨音速阻力；“平頭變尖頭”，採用錐形機頭，輔以三角翼等小展弦比翼型，將整個機身都“藏”在機頭產生的激波里。

而音爆，就是前後數個激波疊加在一起，機體本身對空氣的壓縮讓空氣無法迅速傳播，從而逐漸在機體的迎風面上累積產生一個激波面，而在這個激波面上，聲學能量高度集中，就產生了震耳欲聾的音爆現象。

至於說，音爆在多大高度對地面影響多大，無論是軍機亦或是當年的“協和”超音速客機，都是有必要去統計的，只是我們一介草民，能夠蒐集到的資料不多。以協和客機為例，在16000m以M 2.0飛行的時候，其對地面產生壓強約為100Pa。換言之，如果一塊1m²大小的玻璃單側受到100Pa壓強，即相當於受到10kg的壓力，那麼當協和飛機以此速度、高度掠過時，地面的玻璃沙沙作響是不難解釋的。而如果將100Pa換算為更直觀的聲強，則約為133dB。這是什麼概念呢?想象一下方圓數公里都能聽到聲音的大型演唱會吧，133dB就相當於你正坐站在碩大的音響裝置面前。這可就不僅僅是震耳欲聾了，簡直就是震心啊。因此協和飛機被禁止在陸地上空做超音速飛行。

如果是低空超音速飛行，由聲波隨距離而衰減的特性不難想象，其對地面的影響只會比在高空更嚴重，不僅人畜會聽到震耳欲聾的巨響，窗戶沙沙作響，曾經也出現過軍方飛機訓練失誤超低空超音速掠過居民區，其音爆震碎玻璃、乃至掀翻不結實的小屋等案例。

前些年“黑絲帶”殲-20處於試飛階段的時候，許多成都網友反映能夠聽到天空中“像開炮一樣”的聲音，可見音爆影響範圍之廣。事實上，飛機軌跡下的一片區域都能聽到音爆。當飛機在3000m以M 1.5速度飛行時，“音爆區”可達40km寬。而高度10000m，M 2.0時，“音爆區”甚至可以擴大到60km寬。

至於對人的具體影響，聲音低不低沉，咱也沒有親身體驗過。不過根據親歷者的描述，音爆聲應該和雷聲、炮聲類似，低沉而貫穿力強大。實際上，在現實生活中是有利用音爆反恐的戰例的。1977年，印尼自由青年組織，在荷蘭武裝劫持了一列通勤火車。為了營救人質，荷蘭空軍的F104戰機對火車站進行了幾次超低空音速飛行，戰機引發的音爆， 強大聲波和氣流，讓恐怖分子失去了行動能力，荷蘭突擊隊趁機解救了人質。在敘利亞，政府軍也曾使用米格21戰鬥機夜間低空超音速盤旋，讓叛軍兄弟一晚沒睡……可見音爆對人的實際影響應該不小。

音爆跟飛機的大小，速度，和飛行高度有關，一般超音速飛行時才會產生音爆，音爆的大小沒辦法具體測量，但可以肯定的是，如果戰鬥機低空一千米一下超音速飛行，居民樓的玻璃肯定會震碎。正常情況下戰鬥機低空飛行是不允許超音速的。