马赫是什么意思?1马赫速度到底有多快?相当于每小时多少公里?

马赫是什么意思?1马赫速度到底有多快?相当于每小时多少公里?

但是在其他条件下就会有所不同,比如在较低的温度下,音速就会降低,对应的1马赫的速度也会降低。

同样,如果在高温环境下,差异会更大,甚至能够相差千米,这也导致了1马赫成为一个不固定的比值,可变性极高。

其次,还有高度因素,不同的高度下,其空气温度也有很大的变化。

所以1公里=1000m,海平面处1公里上大约只有-50℃,而当你升高2万米高度的时候,大约-60℃,3万米大约-60~-80℃。

如此推算,当高度达到了3万米的时候,相当于-80~-90℃的气温,这一地区也被称之为“超冷层”。

在这一地区,气温降低非常迅速,甚至是每升高1000米大约就会降低60~70℃。

如此来看,高度对音速的影响绝非一星半点,所以这更加证明了1马赫并不是固定数值。

正因如此,不同高度下,飞行器所要达到的速度就不能用同样的方法计算,只有换算成自己的环境条件才能得到这一区域内的音速。

接近音速带来的音障。

如果飞行器想要能够达到1~2倍的音速,这已经算得上是超音速。

如果飞行器速度只有0.7倍左右的音速的话,而此时这架飞机就进入了接近音速阶段,由于此时飞机速度比较缓慢,所以机身表面气流压力略有降低,并且气流流动状态呈现层流状态。

层流状态就是液体比较平稳流动,没有出现明显分层或者明显搅动现象。

只有随着飞机速度的提升,机身表面气流速度也将会增加,此时空气压力降幅收窄,并且流动状态由层流转变为紊流状态,这也是一种比较嗓子的状态。

此时会带来非常大的噪声影响,同时也很难对于这种气流进行控制。

其中表面气流中的压缩波聚集在一起,会形成冲击波,并且冲击波对气流的影响较大,是一种非常具有破坏性的气流。

由于这股气流具有较大的影响力,当其离开飞机表面后,会进入方圆数千米范围内,而且会形成一个音障,切断气流层和紊流层,使得飞机难以在两者之间进行操控。

当飞机进入音障之后,似乎就好像被锁住了一样,无法进行操控,并且还会对自身产生影响,例如失控、颠簸等现象,从而直接影响飞行安全。

因此,在靠近音墙的时候,飞机最好将速度降低到0.9马赫以下。

但是如果说想要突破音墙的话,那么飞机需要将速度加快至1.05%、1.1%左右才行。

但是这并不容易,有时候还会遭受到气候因子,例如雷电、冰雹等天气影响,使得飞机很难做到操控自如。

因此为了让飞机突破布景界线,研发人员决定采用超声速的方法来突破音障。

并且在1947年,通过X-1实验飞机成功突破音障,在无空中引擎中产生了超声速,当时的试飞员正是雅克·阿尔摩,这一成果标志着科研水平已经达到新高度。

飞行器与空气动力学特性息息相关。

关于飞行器方面还有很多奇妙之处,例如为什么如此重的飞机能够飞起来呢?

为什么飞行器外壳偏偏要做成那种形状呢?

这些都与空气动力学特性有关,首先我们要知道飞机起飞主要是依靠两个力:升力和阻力。

升力又是什么呢?

升力是指作用在机翼上的力,通过机翼下面空气压强增大使得飞机往上飞起来,这个就是升力。

而阻力就是方向指向飞机前方的力,是由于机身形状和机翼产生的一种空气压力,它阻止着飞机继续前进,是一种向后的力。

阻力又可以分为摩擦阻力和形状阻力,两者叠加合成就是总阻力。

摩擦阻力就是涡流水源自于机翼表面层流向紊流转变而产生的一种阻力,而形状阻力则是物体和物体之间的一种阻力。

形状阻力相较摩擦阻力更多,所以对于飞机来说,我们应该尽量减少形状阻力,以提高其效率。

因此自然要采用最小过束比b/a,这个也就是机翼比值,通过上下翼面的设计,通过调整攻角来减小形状阻力比来得到升力,使其维持一定比值a/b,以此来得到较大的升阻比L/D,也就是升力和阻力之比。

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