一马赫速度有多快？换算成千米每小时是多少？ _经验知识

问题：一马赫速度有多快？换算成每千米一小时是多少？

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说到马赫。不得不说到一位叫恩斯特·马赫的科学达人。
恩斯特·马赫是奥地利~捷克物理学家、心理学家、哲学家。所谓马赫数、马赫带效应等物理学名词。就是以他的名字命名的。他的研究成果很多。而最重要的成就就是研究物体在气体中的高速运动。发现了激波。并拍摄下了激波的清晰照片。
恩斯特·马赫在1887年几篇论文中指出：在空气中。物体运动会发出以声速c传播的球面扰动波。当物体速度大于c时。扰动波的波前会形成以物体为顶点的锥形包络面。锥面物体与物体运动方向所形成的角a与v、c的关系是sina=c/v 。
到了1929年。声速比值v/c在空气动力学研究里面日益显现其重要性。德国空气动力学家J.阿克莱特建议用“马赫数”表示这个比值。从此。马赫数成为表征流体运动状态的重要参数。而以“马赫”命名的“马赫锥”、“马赫角”、“马赫波”、“马赫效应”等术语。也在空气动力学中广泛得到运用。由此可见恩斯特·马赫在力学方面历史性突出贡献。

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所谓马赫数。是指速度与音速的比值。
声音传播是一种机械波。在不同介质和温度、压力状态下。其传播速度是不一样的。表现为介质密度越大。温度越高。传播速度越快。因此声音在真空中无法传播。一般在固体中最快。液体中其次。气体中最慢。
在常温下。声波在空气中的传播速度约340m/s 。水中传播速度约1500m/s 。铜棒中的传播速度约3750m/s 。铁中的传播速度约5200m/s 。

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马赫数常用于在空气中飞行的物体速度。表达为马赫数M=v/c 。这里v代表物体速度。c代表音速。马赫数在不同介质和温度压力下是一个变量。但在飞行物的衡量中。主要采用在一个标准大气压15℃条件下的空气音速。为340m/s 。这样1个马赫就是1倍这个条件下的音速。也就是海平面音速为每小时1224km 。
在习惯用语中。把马赫数小于1称为亚音速。指比音速慢；马赫数大于1 。小于或等于5时。称为超音速；马赫数大于5称为高超音速。

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超音速飞机的诞生和难点。
运载火箭和飞船。是以宇宙速度来衡量的。最少需要第一宇宙速度。也就是7.9km/s的速度。才能够与地球引力抗衡。这个速度为23.24马赫。这已经不属于空气动力学范畴。我们不讨论。
在上世纪40年代前。人类航空速度还较慢。没有超音速飞机。最早的超音速飞机在1947年出现。这一年的10月14日。美国空军上尉查理斯.耶格尔驾驶一架X-1试验机。在12800米高空。飞行速度达到1278km/h 。达到M=1.1015（在高空温度压力条件下的马赫数）。超过了音速。从而开启了超音速飞行的时代。

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超音速飞机最关键的技术是发动机和突破音障的问题。在初始的实验中。人们发现当飞行速度接近音速时。周围流动空气状态会发生激波和一些奇怪效应。导致飞机机身抖动。甚至导致飞机失控或空中解体。事实上也有不少飞机因此失事。人们把这种效应叫音障。
后来人们通过改进发动机和机翼外形。延缓和降低了音障导致的影响。1953年。美国海军试飞员道格拉斯驾驶一架昵称“空中火箭”的558-II型试验机。首次实现了2马赫速度飞行。由此说明只要突破M=1的速度。就不会再有音障存在。由此飞机的速度越来越快。但迄今为止。超音速主要为战机。

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民航飞机也曾经有过超音速飞机。就是前苏联的图144超音速客机和英法联合研制的协和式超音速客机。但由于安全、噪音、制造技术等原因。运行没多久都停飞了。
现在的超音速飞机都是战机。我们平常偶尔会听到“轰”的一声巨响。震得门窗瑟瑟抖动。一些人总以为哪里在开山放炮。其实不是。这就是战斗机训练中突破音障时产生的震波。