打开网易新闻 查看精彩图片

马赫这个词在航空圈里挺常见的,它其实不是一个固定速度,而是物体跑得快慢跟声音传播速度比起来的值。简单说,就是速度除以音速,得出来的那个数。

比方说,要是物体速度正好等于音速,那就是1马赫。声音在空气里传得有多快?这得看环境,温度高点,空气分子动得猛,声音就快些。

气压也影响,密度大传得顺溜。马赫这个单位是为了纪念一个奥地利物理学家恩斯特·马赫,他早年研究气体流动,帮大家搞清楚高速下空气怎么变。

打开网易新闻 查看精彩图片

马赫数小于1叫亚音速,大于1就是超音速,超过5马赫就算高超音速了。这在飞机设计上超实用,因为不同高度音速不一样,高空冷,音速低,所以同样的速度,高空马赫数就大点。

导弹或者火箭也用这个,计算时不用老盯着绝对公里数,直接比值更直观。实际工程里,大家常拿海平面标准来参考,避免乱套。

打开网易新闻 查看精彩图片

1马赫的速度,通俗点讲,就是和声音跑得一样快。声音在标准条件下,海平面15度空气里,每秒340米左右。算算账,每小时就是340乘3600除1000,得1224公里每小时,基本在1200到1250之间晃悠。

为什么不固定?因为音速随高度变,高空11公里处,温度掉到零下56度,音速降到每秒295米,每小时1062公里。所以1马赫在那儿就慢点。

打开网易新闻 查看精彩图片

飞机要达到1马赫,得克服空气阻力,那阻力像堵墙,接近音速时机身抖,空气压缩成激波。突破后,音爆声就来了,地面听起来像打雷。

战斗机试飞时,常在这个点卡着,设计师得调形状减阻。导弹也一样,东风系列高超音速那款,轻松超5马赫,几分钟飞千公里。客机呢,通常0.8马赫巡航,900公里每小时,稳当不超。

打开网易新闻 查看精彩图片

想想子弹,步枪子弹1到2马赫,追不上更快的东西。火箭返回大气层,25马赫,每小时3万公里,热得像火球,得用特殊材料挡。马赫数高,摩擦热猛,材料得耐千度高温。

歼-20这样的战机,最大2马赫多,每小时2400公里,机动性强,在空战中占便宜。音速在水里快得多,每秒1500米,但航空主要看空气。

打开网易新闻 查看精彩图片

换算成公里每小时,1马赫海平面标准下约1225公里。2马赫翻倍,2450公里,够从北京到广州一小时内到。3马赫3675公里,俄罗斯米格-25能到这个。

5马赫以上,高超音速,洲际导弹常用,防不住。温度每变1度,音速变0.6米每秒,工程计算得细。气压低,音速慢,沙漠山顶测的不一样。

打开网易新闻 查看精彩图片

实际用时,得考虑高度,飞机爬升,音速降,马赫升。黑鸟侦察机SR-71,高空3马赫,每小时3500公里。神舟返回舱25马赫,速度惊人。

阻力随马赫平方增,引擎推力得猛。音爆扰民,超音速客机少见。材料挑战大,钛合金陶瓷护层热。中国航空进步快,歼-20速度2.8马赫,每小时约3400公里,技术领先。

打开网易新闻 查看精彩图片

马赫这个比值,帮大家避开绝对数的麻烦,在不同条件下统一标准。导弹设计时,用马赫算轨迹准。未来技术会更精,但基本原理不变。航空航天离不开这个,计算速度时,先定环境音速,再比。1马赫不光快,还代表突破声障的关口。

打开网易新闻 查看精彩图片

实际换算,1马赫每秒0.34公里,每小时1224。2马赫每秒0.68,每小时2448。依高度,10公里高音速299米每秒,1076公里每小时。马赫用在航程估算,速度高油耗大。战机巡航0.9马赫,经济。

音爆是马赫超1标志,激波锥扫地。禁飞区限超音速。材料科学进步,陶瓷基复合热。马赫数在CFD模拟关键,电脑算流场。航空教育,从马赫学起,懂高速原理。