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1 # 飛豬漲姿勢
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2 # 兵工科技
馬赫數,英文為“Mach number”,因奧地利物理學家馬赫而得名。馬赫數並不是“千米”一類的單位,而是飛行器在空氣中運動速度與該高度前方未受擾動的空氣中的聲速的比值。實際飛行馬赫數(如1.35、2.86等)是精度很高的表示方法。也就是說Ma=1是聲速,Ma=2的意義是聲速的2倍。
而聲速是聲波在介質中的傳播速度,它同介質的性質和狀態(如溫度)有關。在0℃時,海平面空氣中聲速為1192.9千米/小時,每升高1℃聲速約增加2.16千米/小時。
由此可見,馬赫數和聲速不能混為一談,馬赫數也不能簡單地換算成“××千米每小時”,因為在不同氣象條件和高度下,聲速是不同的,所以同一速度在不同氣象條件和高度下,馬赫數是不同的。
圖注:馬赫數
馬赫數能用來幹嘛呢?從馬赫數可以十分清楚地瞭解飛行器速度的狀況是亞聲速,還是超聲速,或是高超聲速(Ma≥5)。因此,有時用馬赫數表示速度的大小是合適的。若想突破聲速就不可避免的要透過飛行不穩定狀態,Ma=1的重要意義不言而喻。並且,接近聲速,激波會帶來波阻力,很大阻力作用在機體上,飛行器的推進裝置沒有很大的輸出就無法突破聲速。超過Ma=1後,激波與膨脹波的發生狀態穩定,作用在機體的阻力系數減小。因此,即便是馬赫數增加也可以進行穩定的飛行,此時作用在機體上的阻力與速度的平方成比例關係。
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3 # 古風93814281
謝謝邀請,一般指飛機等超過音速的飛行物速度用音速的倍數來表示的值。例如某機型的飛行速度為1倍音速則為1馬赫,為2倍音速則為2馬赫。命名是為了紀念奧地利學者恩斯特·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/小時;10000米高空的音速約為 1062 km/小時)。
回覆列表
F-22戰機接近音速
馬赫是表示速度的量詞,又叫馬赫數。1馬赫即為一倍音速,馬赫數小於1的為亞音速,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。馬赫的命名是為了紀念奧地利學者恩斯特·馬赫。
馬赫數一般用於飛機、火箭等航空航天飛行器。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。
貝爾X-1驗證機
1947年10月14日,耶格爾駕駛X-1試驗飛機在加州南部上空脫離B-29母機,上升到一萬二千米高空,並在此高度上達到每小時1078公里的速度,首次突破音障,超過了一馬赫。
當馬赫數Ma<0.3時,流體所受的壓力不足以壓縮流體,僅會造成流體的流動。在此狀況下,流體密度不會隨壓力而改變,此種流場稱為亞音速流,流場可視為不可壓縮流場。一般的水流及大氣中空氣的流動,譬如湍急的河流、颱風風場和汽車的運動等,皆屬於不可壓縮流場。但流體在高速運動(流速接近音速或大於音速)時,流體密度會隨壓力而改變,此時氣體之流動稱為可壓縮流場。當馬赫數Ma>1.0,稱為超音速流,此類流況在航空動力學中才會遇到。
任何超過音速移動的物體會從頭部向後產生錐狀的能量激波(速度越高錐角越小),其力量可能會破壞接觸物體,而且會摩擦製造高溫,因此其體型設計必須儘量限制在錐狀激波的範圍內,同時要採用高抗熱性的材料。
F-18大黃蜂戰鬥機接近音速
在地表的速度換算相當於一馬赫≈1225km/h,767mph,1125ft/s。飛行物在相同的速度下,其馬赫會因所在高度空氣的音速不同而有差異。高度越高,音速越低,而使得馬赫越高,因此高空飛行的速度會降低以免產生衝擊。