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  • 1 # 使用者844476250931

      馬赫數與音速  音速  「音速」即聲音在介質中傳播之速度。音波可以在固體、液體或是氣體介質中傳播,介質密度愈大,則音速愈快。在空氣中,音速又會依空氣之狀態(如溼度、溫度、密度)不同而有不同數值。如攝氏零度之海平面音速約為 1193 km/hr;一萬公尺高空之音速約為 1062 km/hr。  當航空器速度接近音速時,將會逐漸追上自己發出的聲波。聲波疊合累積的結果,會造成震波的產生,進而對飛行器的加速產生障礙。這種因為音速造成提升速度的障礙稱為「音障」。  突破音障進入超音速後,從航空器最前端起會產聲一股圓錐形「音錐」,在旁觀者聽來這股震波有如爆炸一般,故稱為「音爆(Sonic Boom)」。強烈的音爆不僅會對地面建築物產生損害,對於飛行器本身伸出衝擊面之外部分也會產生破壞。  VF的三種型態中,Battroid 與 Gerwalk 在運用上沒有超越音速之需要,而且在外型容易造成阻力,故最高速度在音速以內。  馬赫數  「馬赫數(Mach Number)」以奧地利物理學家馬赫(1836-1916)為名,定義為物體速度與音速之比值,即音速之倍數。其中又有細分多種馬赫數,如飛行器在空中飛行使用的飛行馬赫數、氣流速度之氣流馬赫數、複雜流場中某點流速之區域性馬赫數等等。  由於馬赫數是速度與音速之比值,而音速在不同高度、溫度等狀態下又有不同數值,因此無法將「M2.8」之數值換算為 ??km/hr 或 ??mph 等單位,馬赫數也無法作為速度單位來使用。馬赫數最大的作用,是用來區隔現在速度為未達音速0.8倍之次音速、音速0.8~1.2倍上下之穿音速、音速1.2~5倍之超音速、超過音速五倍以上之高超音速。  機體效能-飛行  在機械設定中有關各VF飛行效能部分,包含對流層至平流層底之一般飛行速度,以及平流層頂至中氣層以上之高高度飛行速度。使用之馬赫數並不使用該高度狀態下之音速,而統一以海平面標準狀況下之音速作為對照標準做換算。至於機上之空速馬赫表則利用溫溼度等資料計算飛行環境之馬赫數。  海平面之音速為 340 m/sec = 20.4 km/min = 1224 km/hr。故以 VF-17 為例,其高高度最大速度為 M 21+,換算至海平面音速等於 7.14 km/sec,約為每秒七公里以上。

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