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马赫到底是怎样一种单位? 马赫对战斗机而言有着
2019-02-11 15:07 兵哥解说

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马赫是用来表示飞机飞行速度的一个度量单位,其物理意义就是表示飞机飞行速度与当时音速的比值。由于这个比值在现实生活中比较抽象,但是对于飞机的飞行又非常重要,因此为了直观地表达飞行速度接近或超过音速的程度,即速度和音速的比。科学家就用了这么一个单位:马赫数,它表示飞行速度与音速的比值,用英文字母M表示。

这一度量单位是以19世纪奥地利著名物理学家伊?马赫的姓氏命名的。伊?马赫曾经对步枪射出的弹丸超音速飞行进行了很多有开创性的研究,为了纪念他的成就,于是使用“马赫”来表示飞机的飞行速度。例如,如果一架飞机的M数小于1,则意味着飞机速度比当时的音速要小,这架飞机是亚音速飞行;如果飞机的M数等于1,则意味着与音速相等;如果飞机的飞行M数大于1,则是超音速飞行。

马赫数用于表示飞机飞行速度与当时音速的比值,但不能表示飞机相对地面的飞行速度。因为音速是会随着环境的变化而发生变化。我们知道声波可以通过介质传播,在空气中声音传播的速度一般为340米/秒,大约是1224千米/小时。

这是在大气压强为海平面,同时大气温度为15℃时测得的声音传播速度。如果随着高度升高,大气为变得稀薄,气温也会降低,一般是每升高1000米大气温度下降6℃,相应地,声音的传播速度也会减小。如果高度是10000米,此时大气温度为零下45℃,此时音速会降低为300米/秒,换算成相对地面速度为1080千米/小时,如果某一架飞机在此时此地以2马赫的速度飞行,则它相对地面的飞行速度为2160千米/小时。如果高度继续升高,温度相应下降,1马赫音速所对应的地面速度还会降低。美国海军F-14“雄猫”战斗机最大飞行速度超过2500千米/小时,约2.38马赫一般来说,对于很多战斗机而言,大部分时间都是在亚音速的范围内飞行,即马赫数小于1,只有少部分时间会采用超音速飞行,例如要快速投入战斗,或者是要发射远程空空导弹,这时候飞行员会打开发动机加力,使战斗机快速加速到超过音速飞行,但是持续时间比较短,可能进行超音速巡航。目前只有第5代战斗机美军F-22“猛禽”可以进行最大马赫数为1.5M的超音速巡航,巡航能力一般不超过半小时,这保证了F-22在攻击没有超音速巡航的战斗机时可以做到首发攻击,如果攻击失败也进行高速撤离,这样敌人是打也打不上,追也追不动,只能干着急瞪眼。正在进行超音速飞行的F-22“猛禽。

标签: 飞机 飞行 马赫 音速
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