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1马赫是多少倍音速 1马赫飞行速度是多少【航天】

裘德小鎮的故事

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发布时间:2026-02-28 08:58:59

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1马赫表示飞行器速度等于当地音速,是随温度、高度变化的动态比值;海平面15℃时为1225 km/h,11 km高空−56.5℃时为1062 km/h,30℃热带海平面达1256 km/h,平流层上部可低至1026 km/h。

1马赫是多少倍音速 1马赫飞行速度是多少【航天】

如果您看到飞行器速度标为“1马赫”,这表示其当前飞行速度恰好等于所在环境中的当地音速。由于音速随空气温度、压力和密度实时变化,1马赫并非固定数值,而是一个动态比值。以下是关于该比值与对应速度的详细说明:

一、1马赫的定义与物理含义

马赫数(Mach number)是飞行器瞬时速度与当地声速的比值,属于无量纲量。它不表示绝对速度,而是反映气流压缩性效应的关键参数。当马赫数等于1时,物体运动速度与周围介质中声波传播速度完全一致,此时激波开始形成,气动特性发生显著转变。

1、马赫数公式为:M = v / a,其中v为飞行器空速,a为当地音速。

2、1马赫恒等于1倍当地音速,既非固定340 m/s,也非恒定1224 km/h,而是随高度与气温浮动。

3、在标准海平面条件(15℃,101.325 kPa)下,音速为340.3 m/s(即1225 km/h),此时1马赫即为此值。

二、不同空域环境下1马赫对应的具体速度

音速受气温主导,而气温随海拔升高而降低(对流层内),导致同一马赫数对应的真实空速随高度上升而下降。航天与高空高速飞行必须依据实测大气模型计算当地音速。

1、海平面(15℃):音速≈340.3 m/s = 1225 km/h,1马赫 = 1225 km/h。

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2、巡航高度11 km(-56.5℃):音速≈295 m/s = 1062 km/h,1马赫 = 1062 km/h。

3、热带海平面(30℃):音速≈349 m/s = 1256 km/h,1马赫 = 1256 km/h。

4、平流层上部(−70℃):音速可低至285 m/s ≈ 1026 km/h,1马赫相应降低。

三、航天相关场景中1马赫的实际参照

在航天发射与再入阶段,“马赫”仍被用于描述跨音速至高超音速过渡区的速度状态,但需注意:火箭垂直上升初期处于稠密大气,1马赫对应约1200 km/h;而返回舱再入时在80 km以上稀薄大气中,音速已无法明确定义,马赫数仅作工程近似使用。

1、航天飞机发射升空第60秒:速度约1马赫(≈1200 km/h),高度约6 km,此时穿越最大动压区(Max Q)。

2、神舟飞船返回舱再入大气层初始段(100 km高度):虽常称“20马赫”,但该高度空气密度不足海平面十万分之一,当地音速已失去常规物理意义,马赫数仅为基于标准大气模型的外推值。

3、X-15试验机在35 km高度达到6.7马赫:对应真实空速约7270 km/h,因该高度音速仅约1085 km/h。

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