在航空航天等領(lǐng)域,馬赫是一個(gè)常被提及的速度單位。那么一馬赫等于多少公里,1馬赫速度到底有多快,又相當(dāng)于每小時(shí)多少公里呢?馬赫數(shù)是以?shī)W地利物理學(xué)家恩斯特·馬赫的名字命名,它表示的是速度與音速的比值。由于音速在不同環(huán)境下會(huì)有所變化,比如在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和15℃的條件下,音速約為340米/秒。此時(shí),1馬赫就約等于1224公里每小時(shí)。但隨著高度、溫度等條件改變,音速也會(huì)改變,馬赫所代表的實(shí)際速度也會(huì)相應(yīng)變化。了解馬赫這一概念,對(duì)理解飛行器等高速物體的速度至關(guān)重要。
馬赫這個(gè)單位對(duì)于關(guān)注航空航天技術(shù)的軍迷而言并不陌生,它已經(jīng)成為了現(xiàn)代飛行器的基本速度單位,并由此衍生出馬赫環(huán)等專有名詞。但對(duì)于普通民眾來說,即便聽過馬赫這個(gè)計(jì)量單位也很難直觀的感受到1馬赫究竟有多快,轉(zhuǎn)換為常用的速度單位又是多少?
馬赫的由來
馬赫在成為速度單位以前其實(shí)是一個(gè)奧地利物理學(xué)家的名字,他生活在19世紀(jì),名叫
恩斯特·馬赫
。馬赫將他的畢生心血都獻(xiàn)給了物理事業(yè),由于他的專業(yè)方向是空氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域,和現(xiàn)代航空航天技術(shù)有著極大的關(guān)系,所以才促成了將自己的名字作為速度單位的契機(jī)。
馬赫創(chuàng)造了一種新的速度計(jì)算方法,即將音速作為速度的基本單位,這種音速和速度的比值就被他命名為馬赫。不過和一般的速度計(jì)量單位不同,音速并不是一成不變的,在不同環(huán)境條件下,音速的數(shù)值也會(huì)發(fā)生變化,所以馬赫速度并不是一定的。
不過如果按照標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下和標(biāo)準(zhǔn)氣溫下聲音傳播的速度,音速為340米/秒,這個(gè)速度也被稱為1馬赫,換算到公里/時(shí)單位就是1224公里/時(shí),這個(gè)數(shù)值也成為了航空航天領(lǐng)域最常見的基本速度單位,超過1馬赫也就實(shí)現(xiàn)了所謂的
超音速
。
不要小看馬赫這一計(jì)量單位的貢獻(xiàn),正是有了這種計(jì)算方式,人類才得以進(jìn)入音速時(shí)代。在航空事業(yè)發(fā)展的前數(shù)十年內(nèi),人類一直無法突破1馬赫大關(guān),所以止步于亞音速時(shí)代,隨著噴氣技術(shù)的進(jìn)步,人類飛行器進(jìn)入了高亞音速的過渡期,并在二戰(zhàn)后首次實(shí)現(xiàn)超音速飛行。而今天的飛行器正在變得越來越快,向高超音速時(shí)代進(jìn)發(fā)。
人類首次超音速說到馬赫就不得不提到第一個(gè)實(shí)現(xiàn)超音速飛行的飛行器:貝爾X-1。X系列飛行器代表著試驗(yàn),這也是美國(guó)航空工業(yè)中技術(shù)最超前產(chǎn)品的代號(hào)。而X-1正是這一系列的開山之作,美國(guó)打造這種飛行器的目的只有一個(gè),那就是突破音速也就是1馬赫。
當(dāng)時(shí)世界各國(guó)大多還處于
螺旋槳戰(zhàn)機(jī)
時(shí)代,由于結(jié)構(gòu)的限制,螺旋槳飛機(jī)的槳尖會(huì)先于飛機(jī)本身到達(dá)超音速,所以螺旋槳飛機(jī)始終無法跨越1馬赫大關(guān),當(dāng)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)的初代噴氣戰(zhàn)機(jī)又沒有那么強(qiáng)的動(dòng)力,所以美國(guó)人便打算打造一種火箭動(dòng)力飛行器打破超音速的桎梏。
X-1并不大,其外形和12.7毫米子彈彈頭極為類似,這是為了在高速飛行中保證機(jī)體的穩(wěn)定,1947年10月14日,美國(guó)空軍傳奇人物耶格爾作為試飛員駕駛X-1首次達(dá)到了1.06馬赫的速度,宣告人類進(jìn)入超音速時(shí)代,X-1后來又相繼沖刺了45次,最高速度達(dá)到了1.45馬赫,人類已經(jīng)掌握了突破音速的技術(shù)。
X-1的突破和冷戰(zhàn)的爆發(fā)使得人類進(jìn)入了一個(gè)追求高空高速的時(shí)代,當(dāng)時(shí)各國(guó)研制的戰(zhàn)斗機(jī)無一例外都要求具備2馬赫以上時(shí)速飛行的能力,而在
高空高速思想
下,也誕生了一個(gè)真正的傳奇,這就是聞名世界的SR-71黑鳥戰(zhàn)略偵察機(jī),該機(jī)可能也是美國(guó)最有名的絕密航空器。冷戰(zhàn)高速神話SR-71的前身是A-12截?fù)魴C(jī)項(xiàng)目,但在試飛過程中美國(guó)空軍認(rèn)為其作為截?fù)魴C(jī)效果并不理想,但卻是一個(gè)絕佳的戰(zhàn)略偵察平臺(tái)。黑鳥因其雙三指標(biāo)而聞名,雙三指的是黑鳥的最大飛行速度超過3馬赫,最大飛行高度突破3萬米,這讓黑鳥在大部分服役期間成為了無敵的存在。
不論是敵方的防空戰(zhàn)斗機(jī)還是導(dǎo)彈都不可能對(duì)這種偵察機(jī)構(gòu)成威脅,SR-71曾經(jīng)在越南戰(zhàn)區(qū)執(zhí)行過偵察任務(wù),當(dāng)時(shí)越軍裝備的S-75防空導(dǎo)彈只能有效攔截速度在2馬赫以內(nèi)的航空器,對(duì)于在近3萬米高空以3馬赫速度飛行的黑鳥完全無可奈何,黑鳥也達(dá)成了一個(gè)前無古人的成就,在其服役的20多年中從未有一架遭到擊落。
高超音速打破規(guī)則
隨著現(xiàn)代軍事科技的進(jìn)步,世界各國(guó)軍事大國(guó)都在爭(zhēng)相研發(fā)
高超音速飛行器
,已突破現(xiàn)有反導(dǎo)攔截系統(tǒng)的防御。美國(guó)本是該領(lǐng)域起步最早的國(guó)家,但由于始終無法突破技術(shù)瓶頸,遭到了中國(guó)等其他國(guó)家的反超,目前中國(guó)在高超音速武器領(lǐng)域一騎絕塵,處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。
高超音速指的是飛行速度超過5馬赫以上,也就是大概6000公里/時(shí)。這個(gè)速度已經(jīng)超越了世界各國(guó)現(xiàn)有反導(dǎo)系統(tǒng)的攔截能力。目前只有中國(guó)服役了實(shí)用化的高超音速飛行器,這就是無偵8戰(zhàn)略偵察無人機(jī)。無偵8的具體飛行參數(shù)仍處于保密當(dāng)中,但根據(jù)其外形設(shè)計(jì)逆推,無偵8的最大飛行速度很可能超過5馬赫。
和美國(guó)的高超音速飛行器路線不同的是,無偵8選擇了技術(shù)更成熟的火箭發(fā)動(dòng)機(jī),有的人可能會(huì)質(zhì)疑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)將無法保證無偵8的滯空能力和航程,但實(shí)際上這種無人機(jī)的研制目的本就不是為了長(zhǎng)時(shí)間滯空,而是直接穿透敵方的防空網(wǎng),獲取一手的寶貴軍事情報(bào)。
由于速度足夠快,飛行高度足夠高,無偵8依舊有著極為可觀的航程,足以偵察大面積地區(qū)。據(jù)坊間推測(cè),無偵8可能已經(jīng)拜訪過臺(tái)島和中國(guó)周邊的美軍基地群,但由于速度太快,美軍和臺(tái)軍連追蹤都無法做到,更別說鎖定攔截了,對(duì)以高超音速飛行的無偵8完全無可奈何。
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