常在飞机上听到的马赫数是啥意思？一马赫相当于每秒是多少米

作者：kaiyun.con官网来源：kaiyun(中国)首页时间:2024-04-29 18:34:27

数学单位在我们生活中已经很常见了，去超市买东西称重时要使用到重量单位，驾车外出时要使用到速度单位，跨国旅游偶尔还要考虑到长度单位，如果距离过远，就得选择乘坐飞机节省时间。

不过这些单位并不是我们今天要讲的主角，我们要讲的单位在生活中几乎不会应用，因为它实现了人类难以企及的速度，常被运用于战机、航天领域。

为方便人类在物理领域对一般现象做规律总结，在1971年过后，国际单位制定了7个基本物理量，组成了世界物理量体系。

可是大家有未曾发现，我们对基本物理量的概念知之甚少，这是因为基本物理量可以在物理领域被普遍的使用，却很难融入到生活中。

说到底，基本物理量只能从大方向上确定单位转换空间，然而在实际生活中，并不是所有的问题都能通过基本物理量来转换，哪怕计算出来了，也是一件非常麻烦的事情。

我们拿速度来举例，速度能被认为是长度与时间的比值，也是均匀直线运动过程中，单位时间所经过的路程。常见的速度单位有m/s，又或者km/s，这在基本物理量中可以很容易被表达出来；但如果某一物体在极短的时间通过的距离极大，这时候用m/s、km/s都没办法准确表示了。

正因如此，科学家考虑在速度领域初创一些新单位，如音速、马赫、光速等，爱因斯坦曾在相对论中提到过：光速是物体极致的运动速度，没有一点物体能在现有的宇宙规律下超越光速。

光速每秒大约30万公里，可以绕地球7圈左右；而音速每秒约每小时1224公里，每秒可能不到400米。

对于人类来说，光速实在过于骇人听闻，哪怕是在过去100世纪，人类都未必能实现光速飞跃；而音速在现阶段下已经不能够满足人类科技成果。

像航天飞船、运载火箭早已突破了音速大关，音速的应用反而有些不足了。国际单位意识到，必须要在音速与光速之间创立一些新的物理量，由此来满足人类在科技的帮助下正在追求极致速度时方便数值计算，马赫就是在这样的背景下产生的。

简单来说，马赫虽然是表示物体极致速度的一个物理量，但它却和其他物理量有明显区别；马赫本身并不绝对，而是物体速度与音速的比值。

马赫数1即一倍音速、马赫数小于1者为亚音速，马赫数大于5左右为超高音速。

我们都知道，声音在不同介质内传播速度各不相同，那马赫的最终取值也会不同，所以当我们讨论一马赫每秒是多少米、15马赫飞一小时是多少公里时，就得考虑将其置于绝对的理论空间来计算数值，否则该结果会持续发生明显的变化，在一个区间内反复改变。

在绝对的理论空间下，声音传播速度不可能会受到其他物质干扰，为每秒340米；马赫作为一倍音速自然也是340米，每小时为1225公里，以15马赫飞行一小时的速度，就等于18375公里。

这就是最接近理论的答案，但实际结果要和该答案有些许出入，原因我们此前已经解释过了。

马赫在航天飞行领域存在广泛的应用，在给战斗机划分等级时，0.8马赫的战机被称为“亚音速飞机”，0.8-1.2马赫的战机被称为“跨音速飞机”、5-16马赫的战机被称为“高超音速飞机”。

处于该领域的战机能轻松在一小时内围绕地球一圈，在实际作战中也能轻易避开敌方的防空系统。

那你知道目前各国最快的战机飞行速度达到多少马赫吗？是由美国洛克希德公司在上世纪投入数百亿美元研发的最强空中侦察机——SR-71黑鸟。

SR-71黑鸟自1966年被投入运营以来参与了多场实战任务，它的最高速度也突破了3.3马赫，成为全世界侦察机飞行速度的绝对王者。

不过坊间一直有传闻，美国政府曾于上世纪秘密研究了一款“终极boss”SR-91 曙光女神，同样是战略侦察机，曙光女神的速度能突破6马赫。

只是该消息始终没有正真获得美国官方的认可，只是有很多军事爱好者拍到了SR-91 曙光女神的飞行图片。不过这种传闻可信度不高，以6马赫的速度飞行，就算美国真的在秘密使用曙光女神，估计我们也拍不到。

到了现代后，各国战斗机在速度方面都有了质的提升，如俄罗斯的米格-25战机马赫数能突破3.2。

其实以目前各国军工技术而言，研究6马赫以上的战机绰绰有余，但这些大都是侦察机领域，飞行员的身体难以承受这种极致速度，会直接被战机飞行时与空气摩擦的高温烤化。

不管怎么说，马赫的应用是人类物理学研究史上浓墨重彩的一笔，千年之前我们甚至不了解什么是音速、光速，千年之后我们却能熟练应用这些物理量，并创造出更简单的计算方式解决速度难题。

可以明显预料，随人类科技的发展，将会有更多的物理量被创造出来，这代表着人类文明的进步。