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  • 1 # 會談來說

    感謝誠邀。這個問題我來回答一下。一馬赫大約等於每小時多少公里或每秒多少米。

    首先說馬赫不是距離單位。而是速度單位。一馬赫即一倍音速。馬赫的速度換算相當於340米每秒。換算後等於1224千米每小時。一般情況下。低於一馬赫的飛行速度成為亞音速。介於一馬赫至五馬赫的速度,音連高於五馬赫的速度稱為超高音速。

    此外,當飛行器,比如戰鬥機,火箭的飛行速度超過音速時,將會出現音爆現象,發生十分巨大的響聲。並且可能會在飛行器周圍形成錐狀音爆雲,這是飛行器的突破音障時所會出現的特殊現象。

  • 2 # 紅塵一粟

    一馬赫速度有多快呢,我們都知道中國的復興號高鐵時速可以達到350公里/小時,這個速度是很快的,但是隻是說說這個冰冷的數字,可能大家都沒有感覺這個速度到底有多快。那我換個方式來對比下,北京到上海,坐復興號高鐵以350公里/小時的時速前進,大概需要4小時40分鐘,旅途距離大概1600公里,假設將高鐵的速度提高到一馬赫的話,大概1小時20分鐘就可以由北京到達上海,是不是很快啊。

    一馬赫如果換算成公里/小時的話,相當於1225公里/小時,是聲音速度的另外一種表述。

  • 3 # 相信科學的力量

    馬赫是速度量詞。 1馬赫是一倍音速,大約是每秒340米,每分鐘20公里和每小時1200公里。 它比我們的常規汽車和高速火車快得多,因此通常用於表示飛機,導彈和火箭的速度。

    一馬赫速度有多快?換算成每千米一小時是多少?

    聲波可以在固體,液體或氣體介質中傳播。 介質的密度越高,聲音的速度就越快。 因此,馬赫數不是固定的。 海平面約為1193公里/小時; 在10,000米的高度處,聲速約為106,200米。 每小時米。 飛行速度超過1馬赫的飛機是超音速飛機。

    Boom是史上最快的超音速客機!不僅外觀酷炫,而且設計速度是普通客機的2.6倍,達到2335 km / h。 它使用通用電氣公司生產的發動機,霍尼韋爾公司生產的航空電子裝置,滕卡特公司生產的碳纖維船體和藍力公司生產的複合飛機體。 高超音速技術將在軍事,政治和經濟未來中發揮重要的戰略作用。

    近年來,世界主要航空大國針對高超音速太空梭,高超音速導彈和高超音速飛機進行了一系列研究,成為各國搶佔優勢的武器。 在空中和太空具有戰略意義。 目前最快的高超音速無人飛機是美國X-43A,它可以每小時8000公里的速度飛行,大約為7馬赫。未來的目標是達到10馬赫。

  • 4 # 大隱隱於廚

    340米/秒,

    (1/1000)/(1/3600),

    340 * 3.6 = 1224 千米/小時

  • 5 # 老蛇正宗

    答:馬赫是表示速度的量詞,馬赫數一,即一倍音速,通常指天上飛行器的速度,如:火箭、飛機、導彈等飛行的速度。如果你外行地說高鐵N馬赫執行,人家會笑你無知,因高鐵再快也是用Km/h來表示。馬赫是為紀念奧地利學者恩斯特.馬赫而命名的。

    由於聲音在傳播中,在不同條件下傳播的速度是不同的,因此馬赫是一個相對的單位,每一馬赫的速度是不固定的,在低溫、與高溫時聲音傳播的速度是不同的,所以高空比低空更容易達到較高的馬赫數。比方說攝氏零度海平面音速約1193Km/hr;而一萬米高空的音速為1062km/hr。

    音波可以在固體,液體或汽體中傳播,介質密度越大,則音速越快,所以也導致馬赫的大小是不固定的。

    馬赫小於1者為亞音速;馬赫數大於5者為超高音速。馬赫是飛行速度與飛行的音速的比值,大於1表示比音速快,小於1則比音速慢;馬赫數超Ma>1.0稱超音速。目前中國已成功研製出了最高可達6倍音速的飛機。

    馬赫的大約速度(在攝氏15度時空氣中傳播的速度)是:340.3m/s,大約等於1225km/h,761.2mph,或1116ft/s。

  • 6 # 睿思天下

    一馬赫非常快。

    馬赫是表示速度的量詞,通常用於表示飛機、導彈、火箭的飛行速度。

    這個命名是為了紀念奧地利學者恩斯特·馬赫(Ernst Mach,1838-1916)。

    一馬赫指的是聲音在空氣中傳播的速度的一倍,這就是一馬赫。

    一秒鐘聲音在空氣中傳播的速度是330.4米╱秒,大概比蘇炳添的百米速度9.92秒快33倍以上,也就是蘇炳添跑3米,聲音已經跑了100米了。

    10秒鐘聲音能跑3304米,也就是3.3公里。

    1分鐘聲音能跑330.4×60=19824米=19.824公里

    10分鐘聲音能跑198.24公里。10分鐘足夠聲音從北京跑到天津了

    1小時能跑198.24×60=1189.4公里。

    北京到紐約10991公里。聲音從北京跑到紐約只需要9.2小時。

    一般來說,飛機速度在2馬赫左右。比如殲20可以達到2.5馬赫的速度,也就是1秒能飛826米,1分鐘能飛49.56公里。1小時能飛3000公里,可以在1小時內從北京飛到海口。

    一般反坦克導彈速度200m/s 。

    空空/地空導彈速度為600-1200m/s,2-4馬赫,有些更快。

    反艦導彈200-900m/s,約2-3馬赫,有些更快。

    導彈較快,比如現代洲際彈道導彈在整個彈道上,除開始發射的一小段外,絕大部分以超高音速飛翔,其最大飛翔速度可達7公里/秒以上,也就是25200公里/小時,相當於聲速的20倍(20馬赫)。

    由於聲音在空氣中的傳播速度隨著不同的條件而不同,因此馬赫也只是一個相對的單位,每“一馬赫”的具體速度並不固定。 在低溫下聲音的傳播速度低些,一馬赫對應的具體速度也就低一些。因此相對來說,在高空比在低空更容易達到較高的馬赫數(攝氏零度之海平面音速約為 1193 km/hr;一萬公尺高空的音速約為 1062 km/hr)。

  • 7 # 小黑小黑Luo

    馬赫是表示速度的量詞。1馬赫即一倍音速,約合每秒340米,每分鐘20千米,每小時1200千米。比我們常見的汽車、高鐵速度都快得多,所以一般用於表示飛機、導彈、火箭的速度。

    首先說明一下,音波可以在固體、液體或是氣體介質中傳播,介質密度愈大,音速愈快,所以馬赫的大小不是固定的,海平面約為 1193 千米/小時;一萬米高空的音速約為 1062 千米/小時。

    飛行速度超過馬赫一的飛機就是超音速飛機。民用超音速客機的代表是英法聯合研製的協和超音速飛機以及蘇聯的圖-144,美國即將服役的Boom客機。

    Boom是史上最快的超音速客機!不僅外觀酷炫,其設計速度是普通客機的2.6倍,達2335公里/小時。使用了通用電氣生產的發動機,霍尼韋爾生產的航電裝置,騰卡特生產的碳纖維外殼和藍力製造的複合材料骨架。高超聲速技術在未來的軍事、政治和經濟中將發揮重要的戰略作用。近年來,世界航空航天大國紛紛以高超聲速天地往返系統、高超聲速導彈和高超聲速飛機為目標,開展了一系列的研究,形成了熱潮,成為各國搶佔空中和空間戰略優勢的利器。當前最快的高超音速無人飛機是美國的X-43A,飛行速度可達到每小時8000公里,約為7馬赫,未來目標是達到10馬赫。

    美國太空梭的最高時速可達2.8萬公里,有24馬赫。

  • 8 # 晚亭與落霞同暉

    馬赫是速度的概念。即一小時達到的速度為一馬赫一一1126公里。也是常說的音速。超過者為超音速,低於者為亞音速。

    在日常生活中

    ,懂得了這些原理,會使我們受益匪淺。比如,光速為3O萬公里/秒,而音速的臨界在1126公里/小時,兩者音、響的時間差,會讓有心人計算出雷雨離我們有多遠。

    當然這些理論首先應用於軍事領域。俄稱五代機(歐美稱四代機)四大優勢之一就是超音速巡航。按我們殲一20飛行員的說法,一旦進入超音速,整個空域將是我們的天下。

    一組資料可做為佐證,美國多次的軍演對抗中,F一22對三代機均取得144.:0的驕人戰績。

    當然有矛就有盾,俄羅斯1O倍於音速、攻防兼備的格那瓦斯體系統令人生畏,但美中也早已具備這種水平。各家早已心知肚明。

    這些瞬間超音速巡航有人駕使的四代機(俄稱五代機)巡航一般不超過半個小時,美國的F一22就因為此造成缺氧,人失去意識而摔了好幾架機。

    於是人們就瞄向了更先進的無人駕駛的六代機。更有人大膽設計了以核為動力,但我更相信開國領袖毛澤東主席的話,決定戰爭勝負的不是一兩件新式武器,而是正義、科學先進技術的掌握、人的頑強鬥志和毅力。

  • 9 # 火星一號

    簡單來說,馬赫表示飛行器的速度與音速的比值,所以1馬赫相當於聲音在空氣中的傳播速度,取值為340.29米/秒。

    不過,聲音在空氣中的傳播速度不一定是精確的1馬赫,因為音速與大氣壓力和溫度有關。在1個標準大氣壓和15攝氏度的情況下,聲音在空氣中的傳播速度才是大約340米/秒。而在1個標準大氣壓和0攝氏度的情況下,音速只有331米/秒。如果是在1個標準大氣壓和25攝氏度的情況下,音速則為346米/秒。

    一般情況下,低於1馬赫的飛行速度稱為亞音速,介於1馬赫至5馬赫的速度稱為超音速,高於5馬赫的速度稱為超高音速。此外,當飛行器(比如戰鬥機、火箭)的飛行速度超過音速時,將會出現音爆現象,發出十分巨大的響聲,並且可能會在飛行器周圍形成錐狀音爆雲,這是飛行器在突破音障時所會出現的特殊現象。

  • 10 # 震長

    通常,馬赫表示是聲音傳播的速度,一馬赫就是聲音在一秒鐘傳播的距離,通常情況下就是340米每秒或者1225公里每小時,但由於聲音的傳播速度在不同環境裡是變化的,所以馬赫只是一種表達,表示速度很快,具體多快就是在很多限制條件下才會有具體的速度值。

    船舶在大海中航行時,以前習慣用節表示速度,一節也就是一小時走過一海里的距離,相當於1.852公里,航母的航行速度一般是30多節,也就是每小時60多公里。而馬赫用來表示飛機、導彈、火箭的飛行速度,比如中國的第四代戰鬥機殲20的最高時速能到2.5馬赫,就是2.5倍音速,取名馬赫是為了紀念奧地利著名科學家恩斯特·馬赫。

    通常,低於一馬赫的飛行速度稱為亞音速,一馬赫至五馬赫之間的速度稱為超音速,高於五馬赫就是超高音速。我們經常看到,當戰鬥機的速度超過音速時會出現音爆現象,有聲音還有霧狀雲,這是戰鬥機在突破音障時出現的特殊現象。

  • 11 # 中洲小淘氣

    馬赫是速度單位吧 相當於一個音速1馬赫大約為340米/秒,合1224千米/時.馬赫是表示速度的量詞,又叫馬赫數.一馬赫即一倍音速(聲速):,其中U為流速,C為音速.音速為壓力波(聲波)在流體中傳遞的速度.馬赫

  • 12 # 時空通訊

    問題:一馬赫速度有多快?換算成每千米一小時是多少?

    說到馬赫,不得不說到一位叫恩斯特·馬赫的科學達人。

    恩斯特·馬赫是奧地利~捷克物理學家、心理學家、哲學家,所謂馬赫數、馬赫帶效應等物理學名詞,就是以他的名字命名的。他的研究成果很多,而最重要的成就就是研究物體在氣體中的高速運動,發現了激波,並拍攝下了激波的清晰照片。

    恩斯特·馬赫在1887年幾篇論文中指出:在空氣中,物體運動會發出以聲速c傳播的球面擾動波,當物體速度大於c時,擾動波的波前會形成以物體為頂點的錐形包絡面,錐面物體與物體運動方向所形成的角a與v、c的關係是sina=c/v。

    到了1929年,聲速比值v/c在空氣動力學研究裡面日益顯現其重要性,德國空氣動力學家J.阿克萊特建議用“馬赫數”表示這個比值。從此,馬赫數成為表徵流體運動狀態的重要引數。而以“馬赫”命名的“馬赫錐”、“馬赫角”、“馬赫波”、“馬赫效應”等術語,也在空氣動力學中廣泛得到運用,由此可見恩斯特·馬赫在力學方面歷史性突出貢獻。

    所謂馬赫數,是指速度與音速的比值。

    聲音傳播是一種機械波,在不同介質和溫度、壓力狀態下,其傳播速度是不一樣的。表現為介質密度越大,溫度越高,傳播速度越快。因此聲音在真空中無法傳播,一般在固體中最快,液體中其次,氣體中最慢。

    在常溫下,聲波在空氣中的傳播速度約340m/s,水中傳播速度約1500m/s,銅棒中的傳播速度約3750m/s,鐵中的傳播速度約5200m/s。

    馬赫數常用於在空氣中飛行的物體速度,表達為馬赫數M=v/c,這裡v代表物體速度,c代表音速。馬赫數在不同介質和溫度壓力下是一個變數,但在飛行物的衡量中,主要採用在一個標準大氣壓15℃條件下的空氣音速,為340m/s,這樣1個馬赫就是1倍這個條件下的音速,也就是海平面音速為每小時1224km。

    在習慣用語中,把馬赫數小於1稱為亞音速,指比音速慢;馬赫數大於1,小於或等於5時,稱為超音速;馬赫數大於5稱為高超音速。

    在上世紀40年代前,人類航空速度還較慢,沒有超音速飛機。最早的超音速飛機在1947年出現,這一年的10月14日,美國空軍上尉查理斯.耶格爾駕駛一架X-1試驗機,在12800米高空,飛行速度達到1278km/h,達到M=1.1015(在高空溫度壓力條件下的馬赫數),超過了音速,從而開啟了超音速飛行的時代。

    超音速飛機最關鍵的技術是發動機和突破音障的問題。在初始的實驗中,人們發現當飛行速度接近音速時,周圍流動空氣狀態會發生激波和一些奇怪效應,導致飛機機身抖動,甚至導致飛機失控或空中解體,事實上也有不少飛機因此失事,人們把這種效應叫音障。

    後來人們透過改進發動機和機翼外形,延緩和降低了音障導致的影響。1953年,美國海軍試飛員道格拉斯駕駛一架暱稱“空中火箭”的558-II型試驗機,首次實現了2馬赫速度飛行,由此說明只要突破M=1的速度,就不會再有音障存在,由此飛機的速度越來越快,但迄今為止,超音速主要為戰機。

    民航飛機也曾經有過超音速飛機,就是前蘇聯的圖144超音速客機和英法聯合研製的協和式超音速客機,但由於安全、噪音、製造技術等原因,執行沒多久都停飛了。

    現在的超音速飛機都是戰機,我們平常偶爾會聽到“轟”的一聲巨響,震得門窗瑟瑟抖動,一些人總以為哪裡在開山放炮,其實不是,這就是戰鬥機訓練中突破音障時產生的震波。

    如今人類製造的超音速飛機有多快?

    這裡不說航天飛行器,只說飛機。

    飛行最快的飛機記錄依然由美國X-15保持,這架裝備兩臺火箭發動機的試驗飛機,在1967年10月由美國飛行員威廉·J·奈特少校駕駛飛到10.8萬米高空,飛行速度達到6.72馬赫,至今沒有任何飛機能夠突破。

    但這架飛機畢竟只是試驗機,雖然為美國航空航天取得了很多寶貴的資料,但畢竟依靠火箭發動機達到這個速度,嚴格意義上算不上常規飛機。

    那麼曾經正式服役過和依然在服役的戰機有哪些速度最快的呢?簡單列舉如下幾款:

    美國SR-71偵察機,這款已經於1998永久退役的偵察機,速度可達3.35馬赫,保持著從未被擊落過的記錄;前蘇聯/俄羅斯系列戰機米格-25戰機,時速可達3.2馬赫;美國YF-12戰機,速度可達3馬赫;米格-31戰機,速度可達2.8馬赫;美國F-15E戰機和中國的J20戰機,速度可達2.5馬赫;蘇-27戰機,速度可達2.35馬赫;美國F-22戰機,速度可達2.25馬赫。

    在地球上飛行距離最遠速度最快的是洲際導彈。

    目前全世界只有五個國家能夠製造或主要擁有洲際導彈,即美國、俄羅斯、中國、法國、英國。按照速度排名前三的有,美國民兵3最快,末端速度可以達到27馬赫;中國的東風-41末端速度可以達到22馬赫;俄羅斯的白楊-M可以達到22馬赫。

    洲際彈道導彈除了速度,發射射程和打擊精度都決定了導彈的效能。洲際導彈採用的是火箭發動機,更類似航天飛行器,這裡就不多扯了。

  • 13 # 清風華林

    一馬赫代表著聲音在空氣中的傳播速度,差不多是340米/秒,換算成速度單位千米/小時就是1224千米/小時。中國民航飛機在平流層的速度在600-800千米/小時之間,所以一馬赫的速度是非常快的。

    民用飛機的速度一般沒有這麼高,但是一些戰鬥機可以達到幾倍的音速。全球頂尖科技的歐美,波音公司早已設計出超音速民用飛機,但是解決不了高油耗,以及高噪音的特點。超音速往往也意味著載客量少,成本更大,所以這是一項沒有利潤的發明,在投入使用不久就被淘汰了。

    人在空氣中沒有保護的情況下,所能夠達到的極限速度差不多是0.1馬赫,也差不多是高空彈跳運動愛好者下落的極限速度,速度再快的話人體也很難承受。

    一馬赫是一個概念,是代表聲音傳播的速度,好比如天文單位,代表著太陽與地球的平均距離,光年,代表光在真空中傳播一年的總路程。之所以用這些概念來表示,也是為了便於理解和傳授教學。

  • 14 # 劍客醉酒

    這個問題提得不夠嚴謹!首先學過物理的人都知道聲音傳播的速度與傳播介質有關,即使是同一種介質由於密度不一樣傳播速度是有差異的。最常見的就是我們熟知的地球大氣層,在海平面(海撥為0)與在萬米高空的平流層聲音傳播的速度是差別很大的!這是因為大氣密度差別引起的。弄明白了這個接下來說說什麼是馬赫數:這是流體力學中表徵流體可壓縮程度的一個重要的無量綱引數,記為Ma,定義為流場中某點的速度v同該點的當地聲速c之比,即Ma=v/c,它是以奧地利科學家E.馬赫的姓氏命名的。這裡所說的當地音速就是指運動質點在特定地點處聲音傳播的速度!如果質點運動速度剛好與此處的音速相等,就為1馬赫,這個數就是判斷亞音速與超音速的分界點!因為音速還與溫度變化有關係,為方便大家理解設定一個標準條件:海拔為0、溫度也為0,這個條件下1馬赫大約為340米/秒,摺合為1224千米/時。很多人都座過飛機,一般飛機的起飛速度大概在200-300公里/小時(勿略溫度)計算為0.16∽0.24馬赫。以波音747為例,當飛機爬升到10000米巡航高度後能達到900公里/小時的平飛巡航速度,當地音速為:299.41m/s摺合為1078公里/小時,馬赫數=900/1078=0.83。此時飛機還是處在亞音速飛行狀態!

    要實現超音速飛行還有一個難關:就是突破聲障!馬赫數越接近1就越靠近聲障。超過1就突破了聲障。全世界只有英國研製的協和式飛機能突破聲障實現超音速飛行,但高昂的製造成本、多耗燃油、故障易發等原因就沒有投入正式商業運營!

    瞭解了以上知識你就大概能理解超音速導彈的情況了,馬赫數計算方法是一樣的,只是細節不同而已。現在俄羅斯的洲際導彈飛行速度已經達到六倍音速以上(六個馬赫數),處在超高音速的最前列,幾個小時就能打擊到地球上任何一個目標,美國都心驚膽顫,他們的薩德反導系統瞬間變成了《傻得》一塌糊塗,這個沒有量綱的馬赫數震撼著全世界!

  • 15 # 詩云歷史

    首先,馬赫是一個人,最著名的實驗物理學家之一。

    正如法拉第研究電學,名字成為了電容的單位(法拉);

    特斯拉研究電磁場,名字成了磁場的單位(特斯拉);

    赫茲研究波和時間的關係,名字成了振盪的單位(赫茲)。。。

    馬赫的故鄉是奧地利。生於1838年,逝於1916年。馬赫先生也是在對於聲音的研究中,達到了開山立派,登峰造極的程度。所以他的名字也就成了關於音速科學的單位。

    物理學家馬赫

    馬赫數是速度和音速的比值。

    我們一般把馬赫數當做衡量飛機,導彈等等高速飛行體速度的單位。

    我們經常可以在電視,雜誌等地方看到,某某導彈最大飛行速度4馬赫這類的描述。

    比如,1馬赫,就是說,速度等於一倍音速。

    2馬赫,就是說,速度等於2倍音速。

    在初中物理課裡面,我們學過,在近地音速是340米每秒。

    那麼,在此時,1馬赫的速度,就是說速度是340米每秒。摺合1224千米每小時。

    馬赫透過研究,發現了高速物體在氣體介質中運動,會產生激波。並且他拍下了激波的照片。

    超過一馬赫速度的物體,跑得比聲音還快,會把聲音扔在身後。戰機突破音障的照片很好看。

    需要注意的是,音速並非恆定不變的數值。在近地音速是340米每秒,在一萬米高空,音速大概降為300米每秒。

    這是因為,從地面向上,氣溫按線性規律減少,海拔高度每升高100米,氣溫大約降低0.65度,則聲速按平方根的規律減少。

    所以,在萬米高空的音速,換算成千米小時大概是1080千米每小時。

    突破音障

    突破音障

  • 16 # 優美生態環境保衛者

    在表述物體的運動速度時,除了常用的千米/小時、米/秒、千米/秒等之外,在國際上有的場景下還會用到馬赫這個物理量,特別是在表述飛機、戰鬥機、導彈的飛行速度時,這個詞的出鏡率更高。那麼,一馬赫的速度到底有多快呢?

    馬赫這個量綱的由來

    其實,馬赫量綱的命名,是根據創造這個名詞的科學家來定義的。馬赫的全名叫恩斯特·馬赫,奧地利物理學家兼哲學家,一生共發表百餘篇物理學領域的科學論文,其中在聲學、力學和光學方面更為突出。

    他在研究物體在空氣中進行高速運動時,發現了激波,也就是在物體運動速度超過音速時形成的壓縮波,並拍下了關於激波的清晰照片。隨後,他在研究報告中,提出了物體運動超過音速時,壓縮波會以物體的前端頂點為界產生一個圓錐形的包絡體,包絡體的斜邊與物體運動之間的夾角正弦值,與音速和物體運動速度的比值相一致。

    後來,物體的運動速度與音速的比值,被物理界定義為“馬赫”,以此來紀念他在空氣動力學方面的突出貢獻。像馬赫效應、馬赫波、馬赫角等以“馬赫”為基礎命名的物理現象或者指標,都與馬赫本人的貢獻有關,在以後的空氣動力學研究和實踐方面都得到了廣泛應用。

    1馬赫的速度有多快?

    剛才提到了,馬赫這個單位,代表的是物體的運動速度與音速的比值,而我們知道在常溫常壓下,聲波在空氣中的傳播速度為340米/秒,那麼1馬赫代表的速度也就是這個數值。

    但是,和其它型別的波一樣,聲波的傳播也需要媒介,在不同的介質下其傳播速度是不一樣的,比如在水中的傳播速度就比空氣中的高出將近4倍,而在金屬中的傳播速度會更快。即使是在空氣中,不同的溫度、壓力之下,空氣的密度也會不同,那麼聲波的傳播速度也會發生變化,當溫度提高、壓力變大時,聲波傳播速度就會越快,而在高海拔地區,聲音的傳播則相對較慢。

    為了在實際研究和應用中方便計算,人們對馬赫數的使用環境進行了明確,那就是在1個標準大氣壓、15攝氏度的常溫常壓條件,即以此時的聲音傳播速度340米/秒來代表1個馬赫數。

    在研究飛行器運動規律時,人們通常將低於1個馬赫的速度稱為亞音速,實際上的掌握區間範圍是0.6-0.8倍音速以下的速度,這個時候,流經飛行器表面任意一點的氣流速度,都會小於以該點為源頭的音速。同時,將大於1馬赫、小於5馬赫的速度,稱為超音速;而將大於5馬赫的速度,稱為高超音速,達到這個速度後,飛行器表面流經的氣流,會與物體前端產生弓形的離體激波,形成非常高的溫度,推動前端空氣分解甚至電離。

    安全突破音障是實現高超音速飛行的關鍵

    當物體的運動速度達到音速以後,那麼在物體前方空氣中傳播的聲波縱波,將無法脫離物體表面,會一直“聚積”在物體的前端,這樣物體前方的空氣將會出現近似理想氣體的無限壓縮,理論上所產生的音調就會無限高,形成音障。在理想氣體狀態下,這個音障就相當於密度無限大的“牆”,飛行器撞上這個牆將直接碎解。

    不過,現實中並沒有理想氣體,而且空氣還是具有很強流動性的流體,所以當飛行器達到音速時,周圍的壓縮空氣將形成激波,把飛行器壓縮前方空氣所具有的能量,向四面八方傳遞出去,這個能量釋放的程度是相當強烈的。

    一旦飛行器的速度接近音速,或者突破這個音障,所釋放的能量,傳遞到我們的耳朵裡,就會感受到短暫且強烈的爆破聲,這就是音爆。空氣壓縮釋放的能量,主要集中在飛行路線的圓錐體範圍內,在這個範圍內將不僅對飛行器之外的物體、人類和其它生物造成傷害,而且對飛行器本身也會造成損傷,所以,如果飛行器要想實現超音速或者高超音速飛行,如何保障安全性是最核心和最關鍵的問題。

    實現高超音速飛行,既需要在飛行器設計時對激波形狀進行最佳化調整,確保飛行器關鍵部件處於圓錐體之內,也需要對飛行器材料、發動機以及機體外形進行最佳化和強化,另外,也需要飛行器、飛行員做好突破音障的準備,因為這個過程中飛行器的運動特性和規律也會發生很大的改變。鑑於飛行的安全保障,超音速以上的飛行器(這裡指飛機),通常都是執行特殊任務的戰鬥機,民航客機則沒有必要冒這個險。

    目前全世界飛行速度最快的飛機,為美國航空航天局研製的X-43A極速飛機,速度能達到8.6倍音速。緊隨其後的是北美航空研製的火箭動力飛機X-15,速度約為6倍音速。中國最快的飛機為殲-20,速度為2.8馬赫。

    為什麼戰鬥機都以馬赫數來代表速度?

    前面提到了,聲音在空氣中的傳播速度,並不是一個固定值,而是會隨著溫度、氣壓的變化而改變,特別是對於經常高空飛行的戰鬥機來說,如果在10000米高空飛行,聲音的傳播速度將會降至300米/秒,這樣的話,如果用米/秒、英里/小時這樣的單位,那麼就不能及時反映出和當時狀況下音速的關係,所以戰鬥機都配置有一個“馬赫”表。

    飛行員透過這個專門的表,就會隨時掌握飛機所對應的速度,與即時音速的匹配性,從而迅速做出突破音速的各種準備,從而提高飛行的安全性,也能為高質量完成飛行任務提供基礎保障。

  • 17 # 花錢買的不好

    馬赫表示速度,就跟我們平常說的公里/時一樣,只是馬赫更具體一點,指的是一倍音速。而馬赫跟我們平常理解的量化單位不同,它是有變化的。那為什麼是變化的呢,因為聲音在不同的介質中的傳播速度並不相同。當介質的密度越大,聲音的傳播速度就越快。

    馬赫還有專門的公式來計算:

    其中Ma為馬赫數,V為飛行速度,a為飛行器所在位置的音速。故,當Ma>1時為超音速。

    馬赫數小於1者為亞音速,馬赫數大於5左右為超高音速;馬赫數是飛行的速度和當時飛行的音速之比值,大於1表示比音速快,同理,小於1是比音速慢。

    一般來說,馬赫是用在飛機或賽車的。飛機或者超級賽車,速度達到每秒344米,就成為1馬赫。換算成每小時多少公里的單位後, 就是1238公里/小時。

    超音速即指超過聲音的速度。臨界速度是1224km/h,超過這個速度的都是超音速。馬赫是音速的單位,一馬赫即一倍音速,馬赫的速度換算相當於340米每秒。

    聲音在15℃的空氣中的速度是340米每秒,大約是1224千米每小時。

    超音速是指速度比340米每秒大的狀態,小於340米每秒的速度稱作亞音速,等於340米每秒的速度為穿音速,聲音的速度會因為氣溫的不同或氣壓的不同而有所不同。音速的單位叫馬赫,一倍音速叫1馬赫,2倍就叫2馬赫。

    當飛機飛行速度接近音速時,周圍的流動態會發生變化,出現激波或其它效應,會使機身抖動、失控,甚至空中解體,並且還可產生極大的阻力,使難以突破M=1的速度。人們把這種現象稱之為音障。

    高超音速飛機採用的是超音速燃燒衝壓發動機,它類屬於衝壓發動機。衝壓發動機的原理由法華人雷恩洛蘭於1913年提出。衝壓發動機由進氣道、燃燒室、推進噴管三部分組成,它比渦輪噴氣發動機簡單得多。衝壓是利用迎面氣流進入發動機後減速、提高靜壓的過程。

    該過程不需要高速旋轉的、複雜的壓氣機。高速氣流經擴張減速,氣壓和溫度升高後,進入燃燒室與燃油混合燃燒,溫度為2000—2200℃,甚至更高,經膨脹加速,由噴口高速排出,產生推力。

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