馬赫數(shù)是速度與音速的比值,音速在不同高度、溫度與大氣密度等狀態(tài)下具有不同數(shù)值,只是一個(gè)相對(duì)比。值。而公里是單純的長(zhǎng)度單位。兩者沒(méi)有換算關(guān)系。馬赫數(shù)1即一倍音速,馬赫數(shù)小于1者為亞音速,馬赫數(shù)大于5左右為超高音速。一般情況下,1馬赫=每小時(shí)1126千米,即每小時(shí)1.126公里,但不能說(shuō)1馬赫等于1.126公里。
馬赫是音速單位,不是長(zhǎng)度單位。所以“1馬赫等于多少公里”這樣的問(wèn)題,本身就有問(wèn)題。以聲音在1個(gè)大氣壓和15攝氏度氣溫下在空氣里傳播計(jì)算,1馬赫等于340米/秒,即1225公里/小時(shí)。
馬赫是速度單位,就是相當(dāng)于聲音的傳播速度。音速是每秒344米或340米,那么一小時(shí)聲音可以傳送 344 ×3600=1238400米≈1238千米,這就是一馬赫。也就是一馬赫為每小時(shí)1238千米或1225千米。這個(gè)差別主要是看聲音在什么條件下傳送。記住,一馬赫就是一倍音速。
馬赫是,自身速度與“當(dāng)?shù)匾羲佟钡谋戎?而音速不是固定的,在高空和溫度低的地方就要慢一些,所以馬赫也不固定。
馬赫數(shù),也稱(chēng)“馬氏數(shù)”、“M-數(shù)”,因奧地利物理學(xué)家馬赫而得名。飛行器在空氣中的運(yùn)動(dòng)速度與該高度遠(yuǎn)前方未受擾動(dòng)的空氣中的音速的比值,稱(chēng)飛行馬赫數(shù)。氣流速度與音速的比值,稱(chēng)氣流馬赫數(shù)。如果流場(chǎng)中的各點(diǎn)速度不同,那么某一點(diǎn)的流速與該點(diǎn)音速的比值稱(chēng)為當(dāng)?shù)伛R赫數(shù)(局部馬赫數(shù))。馬赫數(shù)是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)。馬赫數(shù)越大,介質(zhì)的壓縮性的影響越顯著。當(dāng)飛行器當(dāng)?shù)伛R赫數(shù)M達(dá)到1時(shí),形成激波,造成所謂“音障”。當(dāng)?shù)伛R赫數(shù)M小于1而接近1稱(chēng)“亞音速”,當(dāng)?shù)伛R赫數(shù)M大于1稱(chēng)“超音速”。
音速,也稱(chēng)“聲速”,是聲波在介質(zhì)中的傳播速度。它同介質(zhì)的性質(zhì)和狀態(tài)(如溫度)有關(guān)。在0℃時(shí),海平面空氣中音速為每小時(shí)1192.9千米,每升高1℃ 音速約增加每小時(shí)2.16千米。水中音速約為每小時(shí)5184千米。鋼鐵中音速約為每小時(shí)1.8萬(wàn)千米。
由此可見(jiàn),馬赫數(shù)和音速不能混為一談,馬赫數(shù)也不能簡(jiǎn)單地?fù)Q算成“每小時(shí)××千米”,因?yàn)樵诓煌瑲庀髼l件下、在不同高度,音速是不同的,所以同一速度在不同氣象條件下、在不同高度,馬赫數(shù)是不同的。從馬赫數(shù)可以十分清楚了解飛行器速度的狀況———是亞音速,還是超音速,甚至是高超音速。因此,有時(shí)用馬赫數(shù)表示速度的大小是很合適的。
應(yīng)該指出的是,現(xiàn)在不少報(bào)刊說(shuō)“這種飛機(jī)的速度可達(dá)到×馬赫”或“這種飛機(jī)的速度可達(dá)到×M”。這種表述是不正確的,因?yàn)轳R赫數(shù)是無(wú)量綱的。正確的表述是“這種飛機(jī)可達(dá)到馬赫數(shù)×”或“這種飛機(jī)可達(dá)到M-數(shù)×”,或者干脆寫(xiě)作“這種飛機(jī)可達(dá)到M×”。
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