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导语
如果说一架飞机的速度是2马赫,那么它到底有多快呢?
马赫是一个什么概念?
我们又应该如何理解马赫这一概念?
飞机飞行的速度与马赫数之间有着什么样的关系呢?
一、马赫是什么意思?
马赫不是固定的数值,而是速度与音速的比值,随环境条件变化而变化。
当飞行器超过音速时,我们就说它的速度超过了音速,也就是超音速飞行了,而1马赫代表音速的倍数。
马赫是以音速作为基准来估算飞行速度的,是一种无量纲数,它的大小随着环境空气的密度和温度而变化。
在标准大气条件下,1马赫的速度是1224公里/小时,当飞行器的速度超过了音速,也就是1马赫之后,飞行器的机身前段就会受到音障的压力冲击,这样无疑会给飞行器造成一定的影响,也就是飞行中的音障现象。
飞行器在超音速飞行的过程中,其马赫数值的大小对其飞行的稳定性、控制性都有着非常重要的意义。
飞行器的马赫数值越大则其飞行速度就越快,同时由于阻力的存在,飞行器耗损的能量也就会越大。
超音速飞行器在进行飞行的过程中就是要避免受到音障的影响,因此飞行器的马赫数值就显得尤为重要。
二、马赫速度有多快?
马赫速度多快这个问题答案很简单,就是音速的倍数,但是对于我们来说音速是多少,我们又应该如何理解马赫速度的快慢呢?
首先我们来了解一下音速是多少,那么在标准大气条件下,音速的大小是343米/秒,也就是1236公里/小时。
将马赫数与音速相乘就能计算出飞机的速度。
在飞行器的设计中,由于马赫数值的变化,能够准确描述飞行器空气动力学特性,因此马赫数值就显得尤为重要。
那么随着飞行器马赫数值的增大,其飞行速度也会越来越快,同时受到的摩擦力也会越来越大。
因此飞机在进行超音速飞行的时候,就必须考虑马赫数值的变化,如果飞行器的马赫数值过大,那么就意味着它的飞行速度也会变得越来越快,同时受到的摩擦力也会变大,这样就会导致飞行器的机翼和机身受到更大的影响,使得飞行器飞行的过程中更加容易出现失速等问题。
因此飞行器的设计者需要在设计的时候对飞行器的马赫数进行严格的把控,确保飞行器在进行超音速飞行的时候对其飞行的稳定性和控制性进行保证。
此外随着飞行速度的增大,摩擦力也会越来越大,当飞行器的马赫数值超过5之后,摩擦力也就会随着飞行速度的增加而增大,这样就会导致飞行器的机身温度提升,非常容易达到1000摄氏度以上。
因此飞行器在进行超音速飞行的时候,就需要在机身的材料上进行相应的处理,采用耐热合金来保证飞机机身在进行高速飞行的过程中不会受到高温的侵袭,受到摩擦力的影响。
结语
飞行器的超音速飞行速度对于飞行器来说无疑是一项极大的挑战,但是也正是有了这样的挑战,才会有科技的进步,才有人类对未知世界的探索。
正是由于人类对技术的不懈追求,才有了今天我们所见到的飞行器的超音速飞行技术。
而马赫数值的变化性,使得它在飞行领域具有重要的意义,对于超音速飞行器的设计来说,都需要考虑马赫数值的变化。