1马赫能有多快?为什么飞行器要用马赫来描述速度,而不用公里?
大家知道1马赫等于多少公里吗?人们形容飞行器的速度为什么要用马赫这个单位呢?
车在陆地上跑用公里,船在海上跑用海里,以此类推的话,那上了天了不应该叫天里吗,怎么还跳出三界之外变成马赫了呢?

马赫到底是什么
说到马赫可能有人会认为它应该是一种速度单位,有时候会听到某种战斗机速度达到多少马赫,但实际上确切的说马赫它是表示速度的量词,是一种比值,就是在物理学中速度与音速的比值,在一个标准大气压和15℃的环境下声音在空气中传播的速度为340m/s,那这个比值就是1马赫,也就是音速,马赫数小于1被称为亚音速,大于1小于5,这就可以叫超音速,马赫数大于5则被称为超高音速。

这里有个重点,大家都知道声音在空气中传播的速度,跟压强温度湿度等有很大关系,所以在使用马赫表达速度的时候,随着条件的不同,速度也会有所增减,并且还要说明条件才能成立。
就拿飞机举例。比如飞机在不是很高的地方以1马赫的速度飞行,但当高度上升到了10000米高空,因为环境变化,这个速度就会变成1.14马赫。
在常规环境下1马赫的速度换算下来就是1224公里每小时,如果无知君坐着飞行速度一马赫的飞机,从蓝色的老家出发,往外边飞一小时就能干到日本,往里走一小时就能到河北石家庄,能走直线的话用不上两个小时就能到台湾省,三个来小时就能横跨中国了,这距离不是很精准咱就打个比方,只是让大家了解一下这个速度有多快。

超音速面临的困难
这个画面相信大家都看过,这是飞机在突破音速飞行之前都会遇到的音障,也叫音速墙。据说当飞机在穿越音障时产生的音爆可以把附近建筑物的玻璃震碎,没有防范的人甚至可能被震聋,那这个音障又跟我们的主题马赫有什么关联呢?
马赫这个单位能广泛被应用到航天领域,是因为超过1马赫的速度就等于是超过了音速,而在人类发明的飞行器还没有超过音速之前,工程师们就发现,当速度达到音速时,飞行器就会像撞在了一面墙上一样,可控性变低,稳定性直线下滑,飞机本身也会遭到破坏。而当时制造飞行器的材料水平根本没办法承受音障带来的冲击,最后的结果大部分都是飞机当场解体。

在研究初期工程师们甚至一度认为这面音速墙是没有办法突破的,不过还好,随着科技提升,材料更新迭代,超音速飞行在1947年得到了实现,型号为X-1的世界第一架超音速飞机诞生,虽然只飞出了1.06马赫的速度,但这一步是划时代的,随着飞机越来越快,马赫也就成了代表飞机等一些航天器的重要速度依据。现如今主流战斗机这一块最大速度你飞不出个2马赫那都不敢出门啊,比如咱们中国从歼7开始就已经完全上升到了2马赫打底的阶段,直到现在的歼20 最大速度已经达到2.8马赫。

大家可能会觉得这个飞行速度突破的好像有点慢,但情况并没有那么简单,因为当速度达到2马赫之后就会迎来新的挑战,那就是热障,速度2马赫机头部分的温度就会超过100摄氏度,随着速度提升到3马赫,飞机表面温度就会上升到350摄氏度左右,速度越快温度越高,在音障挤压的同时还要承受高温带来的影响,就像夜空中的流星,唰 说没就没啊,你像载人航天的返回舱,这都是有隔热材料包裹的,返回过程中烧没了也就落地了,但飞机不能这么整啊,跟人干仗你得保证灵活和轻便,这个想要突破属实不容易,

目前能突破热障达到3马赫的飞机屈指可数,但困难并没有结束?就算咱们可以突破超音速带来的音障和热障影响,飞机速度发展迅速,但到了5马赫左右下一个难关又来了,那就是 黑障,简单地说当飞机速度达到5马赫左右由于热障的原因,极高的温度就会把贴近飞机表面的气体分子,分解和电离,形成一个等离子层,等离子具有吸收和反射电磁波的能力,飞机就像被扣上了一个屏蔽大网,信号出不去也进不来,直接失控了,说这个可能有点扯远了,但这总有一天也会成为一个问题,就像现在航天员乘坐返回舱回地球时都会经历的“黑障5分钟”一样,这个难题现在暂时还无法规避。只能等着科技再次进步了。

但大家也不用失望,因为上面说的这些呢都是载人飞行器的速度,一旦不载人了,那速度刷一下就上来了。比如大家熟知的东风快递,据网络记载东风17弹道导弹最高速度可达10马赫左右,换算下来也就是3000多米每秒吧。更猛的还有东风41洲际弹道导弹,公开数据表明最大飞行速度为30000公里每小时,平均8.3公里每秒。非常接近25马赫,这速度拦是拦不住的,有朋友可能会疑惑 这导弹速度这么快,它又是如何突破音障 热障和黑障的呢?这个无知君就不能细说了,感兴趣的话来评论区唠唠吧。
最后做个总结啊,马赫呢并不能算是速度单位,他是速度与音速的一个比值,不同条件下一马赫的具体速度并不固定,常规环境下1马赫的速度换算下来就是1224公里每小时。马赫值小于1为亚音速 大于5为超高音速,目前载人飞行器最快速度也就在3马赫出头,突破超高音速暂时只有无人飞行器能做到,看起来路漫漫修其远兮啊,咱们还需上下求索。