1马赫

问题：一马赫速度有多快？换算成每千米一小时是多少？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。

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。

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。

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。

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。

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。

如今人类制造的超音速飞机有多快？这里不说航天飞行器，只说飞机。

飞行最快的飞机记录依然由美国X-15保持，这架装备两台火箭发动机的试验飞机，在1967年10月由美国飞行员威廉·J·奈特少校驾驶飞到10.8万米高空，飞行速度达到6.72马赫，至今没有任何飞机能够突破。

但这架飞机毕竟只是试验机，虽然为美国航空航天取得了很多宝贵的数据，但毕竟依靠火箭发动机达到这个速度，严格意义上算不上常规飞机。

那么曾经正式服役过和依然在服役的战机有哪些速度最快的呢？简单列举如下几款：美国SR-71侦察机，这款已经于1998永久退役的侦察机，速度可达3.35马赫，保持着从未被击落过的记录；前苏联/俄罗斯系列战机米格-25战机，时速可达3.2马赫；美国YF-12战机，速度可达3马赫；米格-31战机，速度可达2.8马赫；美国F-15E战机和我国的J20战机，速度可达2.5马赫；苏-27战机，速度可达2.35马赫；美国F-22战机，速度可达2.25马赫。

当然，飞机的性能并不单单以速度来衡量，而且以上数据也不一定完全和精准，仅供参考，或有遗漏和错误，欢迎大家在评论区补充纠正。

在地球上飞行距离最远速度最快的是洲际导d。

目前全世界只有五个国家能够制造或主要拥有洲际导d，即美国、俄罗斯、中国、法国、英国。

按照速度排名前三的有，美国民兵3最快，末端速度可以达到27马赫；我国的东风-41末端速度可以达到22马赫；俄罗斯的白杨-M可以达到22马赫。

洲际d道导d除了速度，发射射程和打击精度都决定了导d的性能。

洲际导d采用的是火箭发动机，更类似航天飞行器，这里就不多扯了。

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通常，马赫表示是声音传播的速度，一马赫就是声音在一秒钟传播的距离，通常情况下就是340米每秒或者1225公里每小时，但由于声音的传播速度在不同环境里是变化的，所以马赫只是一种表达，表示速度很快，具体多快就是在很多限制条件下才会有具体的速度值。

船舶在大海中航行时，以前习惯用节表示速度，一节也就是一小时走过一海里的距离，相当于1.852公里，航母的航行速度一般是30多节，也就是每小时60多公里。

而马赫用来表示飞机、导d、火箭的飞行速度，比如我国的第四代战斗机歼20的最高时速能到2.5马赫，就是2.5倍音速，取名马赫是为了纪念奥地利著名科学家恩斯特·马赫。

通常，低于一马赫的飞行速度称为亚音速，一马赫至五马赫之间的速度称为超音速，高于五马赫就是超高音速。

我们经常看到，当战斗机的速度超过音速时会出现音爆现象，有声音还有雾状云，这是战斗机在突破音障时出现的特殊现象。