大家知道1馬赫等于多少公里嗎？人們形容飛行器的速度為什么要用馬赫這個(gè)單位呢？

車在陸地上跑用公里，船在海上跑用海里，以此類推的話，那上了天了不應(yīng)該叫天里嗎，怎么還跳出三界之外變成馬赫了呢？

馬赫到底是什么

說(shuō)到馬赫可能有人會(huì)認(rèn)為它應(yīng)該是一種速度單位，有時(shí)候會(huì)聽(tīng)到某種戰(zhàn)斗機(jī)速度達(dá)到多少馬赫，但實(shí)際上確切的說(shuō)馬赫它是表示速度的量詞，是一種比值，就是在物理學(xué)中速度與音速的比值，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和15℃的環(huán)境下聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，那這個(gè)比值就是1馬赫，也就是音速，馬赫數(shù)小于1被稱為亞音速，大于1小于5，這就可以叫超音速，馬赫數(shù)大于5則被稱為超高音速。

這里有個(gè)重點(diǎn)，大家都知道聲音在空氣中傳播的速度，跟壓強(qiáng)溫度濕度等有很大關(guān)系，所以在使用馬赫表達(dá)速度的時(shí)候，隨著條件的不同，速度也會(huì)有所增減，并且還要說(shuō)明條件才能成立。

就拿飛機(jī)舉例。比如飛機(jī)在不是很高的地方以1馬赫的速度飛行，但當(dāng)高度上升到了10000米高空，因?yàn)榄h(huán)境變化，這個(gè)速度就會(huì)變成1.14馬赫。

在常規(guī)環(huán)境下1馬赫的速度換算下來(lái)就是1224公里每小時(shí)，如果無(wú)知君坐著飛行速度一馬赫的飛機(jī)，從藍(lán)色的老家出發(fā)，往外邊飛一小時(shí)就能干到日本，往里走一小時(shí)就能到河北石家莊，能走直線的話用不上兩個(gè)小時(shí)就能到臺(tái)灣省，三個(gè)來(lái)小時(shí)就能橫跨中國(guó)了，這距離不是很精準(zhǔn)咱就打個(gè)比方，只是讓大家了解一下這個(gè)速度有多快。

超音速面臨的困難

這個(gè)畫(huà)面相信大家都看過(guò)，這是飛機(jī)在突破音速飛行之前都會(huì)遇到的音障，也叫音速墻。據(jù)說(shuō)當(dāng)飛機(jī)在穿越音障時(shí)產(chǎn)生的音爆可以把附近建筑物的玻璃震碎，沒(méi)有防范的人甚至可能被震聾，那這個(gè)音障又跟我們的主題馬赫有什么關(guān)聯(lián)呢？

馬赫這個(gè)單位能廣泛被應(yīng)用到航天領(lǐng)域，是因?yàn)槌^(guò)1馬赫的速度就等于是超過(guò)了音速，而在人類發(fā)明的飛行器還沒(méi)有超過(guò)音速之前，工程師們就發(fā)現(xiàn)，當(dāng)速度達(dá)到音速時(shí)，飛行器就會(huì)像撞在了一面墻上一樣，可控性變低，穩(wěn)定性直線下滑，飛機(jī)本身也會(huì)遭到破壞。而當(dāng)時(shí)制造飛行器的材料水平根本沒(méi)辦法承受音障帶來(lái)的沖擊，最后的結(jié)果大部分都是飛機(jī)當(dāng)場(chǎng)解體。

在研究初期工程師們甚至一度認(rèn)為這面音速墻是沒(méi)有辦法突破的，不過(guò)還好，隨著科技提升，材料更新迭代，超音速飛行在1947年得到了實(shí)現(xiàn)，型號(hào)為X-1的世界第一架超音速飛機(jī)誕生，雖然只飛出了1.06馬赫的速度，但這一步是劃時(shí)代的，隨著飛機(jī)越來(lái)越快，馬赫也就成了代表飛機(jī)等一些航天器的重要速度依據(jù)?，F(xiàn)如今主流戰(zhàn)斗機(jī)這一塊最大速度你飛不出個(gè)2馬赫那都不敢出門(mén)啊，比如咱們中國(guó)從殲7開(kāi)始就已經(jīng)完全上升到了2馬赫打底的階段，直到現(xiàn)在的殲20 最大速度已經(jīng)達(dá)到2.8馬赫。

大家可能會(huì)覺(jué)得這個(gè)飛行速度突破的好像有點(diǎn)慢，但情況并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，因?yàn)楫?dāng)速度達(dá)到2馬赫之后就會(huì)迎來(lái)新的挑戰(zhàn)，那就是熱障，速度2馬赫機(jī)頭部分的溫度就會(huì)超過(guò)100攝氏度，隨著速度提升到3馬赫，飛機(jī)表面溫度就會(huì)上升到350攝氏度左右，速度越快溫度越高，在音障擠壓的同時(shí)還要承受高溫帶來(lái)的影響，就像夜空中的流星，唰 說(shuō)沒(méi)就沒(méi)啊，你像載人航天的返回艙，這都是有隔熱材料包裹的，返回過(guò)程中燒沒(méi)了也就落地了，但飛機(jī)不能這么整啊，跟人干仗你得保證靈活和輕便，這個(gè)想要突破屬實(shí)不容易，

目前能突破熱障達(dá)到3馬赫的飛機(jī)屈指可數(shù)，但困難并沒(méi)有結(jié)束？就算咱們可以突破超音速帶來(lái)的音障和熱障影響，飛機(jī)速度發(fā)展迅速，但到了5馬赫左右下一個(gè)難關(guān)又來(lái)了，那就是 黑障，簡(jiǎn)單地說(shuō)當(dāng)飛機(jī)速度達(dá)到5馬赫左右由于熱障的原因，極高的溫度就會(huì)把貼近飛機(jī)表面的氣體分子，分解和電離，形成一個(gè)等離子層，等離子具有吸收和反射電磁波的能力，飛機(jī)就像被扣上了一個(gè)屏蔽大網(wǎng)，信號(hào)出不去也進(jìn)不來(lái)，直接失控了，說(shuō)這個(gè)可能有點(diǎn)扯遠(yuǎn)了，但這總有一天也會(huì)成為一個(gè)問(wèn)題，就像現(xiàn)在航天員乘坐返回艙回地球時(shí)都會(huì)經(jīng)歷的“黑障5分鐘”一樣，這個(gè)難題現(xiàn)在暫時(shí)還無(wú)法規(guī)避。只能等著科技再次進(jìn)步了。

但大家也不用失望，因?yàn)樯厦嬲f(shuō)的這些呢都是載人飛行器的速度，一旦不載人了，那速度刷一下就上來(lái)了。比如大家熟知的東風(fēng)快遞，據(jù)網(wǎng)絡(luò)記載東風(fēng)17彈道導(dǎo)彈最高速度可達(dá)10馬赫左右，換算下來(lái)也就是3000多米每秒吧。更猛的還有東風(fēng)41洲際彈道導(dǎo)彈，公開(kāi)數(shù)據(jù)表明最大飛行速度為30000公里每小時(shí)，平均8.3公里每秒。非常接近25馬赫，這速度攔是攔不住的，有朋友可能會(huì)疑惑 這導(dǎo)彈速度這么快，它又是如何突破音障 熱障和黑障的呢？這個(gè)無(wú)知君就不能細(xì)說(shuō)了，感興趣的話來(lái)評(píng)論區(qū)嘮嘮吧。

最后做個(gè)總結(jié)啊，馬赫呢并不能算是速度單位，他是速度與音速的一個(gè)比值，不同條件下一馬赫的具體速度并不固定，常規(guī)環(huán)境下1馬赫的速度換算下來(lái)就是1224公里每小時(shí)。馬赫值小于1為亞音速 大于5為超高音速，目前載人飛行器最快速度也就在3馬赫出頭，突破超高音速暫時(shí)只有無(wú)人飛行器能做到，看起來(lái)路漫漫修其遠(yuǎn)兮啊，咱們還需上下求索。