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飞机时速多少公里(1马赫是多少千米每小时)

全球飞行速度最快的7架飞机,我们下面一起看看。

飞机时速多少公里(1马赫是多少千米每小时)

飞机时速多少公里(1马赫是多少千米每小时)

X-43A拥有最高时速的奥秘在于其独特的超音速燃烧冲压式喷气发动机。超音速燃烧冲压式喷气发动机是一种新型发动机,其燃料的燃烧是利用高速飞行所产生的压缩气流,能直接从空气中获取氧气。与火箭不同的是,采用这种发动机的飞机可以减速,与普通飞机相似。

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2001年6月,美国宇航局试飞了一种世界上飞得最快的飞机。这种代号为X-43A的新型无人机机身长米,体重1.2吨,样子像一个漂亮的冲浪版的X-43的高达研制耗资2.3亿美元。飞机的设计最高时速将达到音速的10倍,也就是10马赫

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可惜在首次试飞中,由于助推器失灵,这台X-43A升空几分钟就掉进太平洋和鱼虾做伴了。不过美国有关方面并不打算就此放弃,表示会继续这一新型无人机的试验。X-43A因而有望成为第一个以极超音速的速度飞行的作战飞机.

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02X-15试验机

X-15高超音速研究项目是由NASA牵头,联合美国空军、海军和北美航空公司共同进行的。在近十年的时间里,X-15先后创造了马赫和108,000米的速度与升限的世界记录,它的试验飞行几乎涉及了高超音速研究的所有领域,并为美国后来水星、双子星、阿波罗有人太空飞行计划和航天飞机的发展提供了极其珍贵的试验数据。在X-15整个试验飞行过程中,研究人员根据其飞行数据总共撰写了765份有价值的研究报告。

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X-15验证机于1959年6月8日首飞,从1959年9月17日服役直至1968年12月。X-15机长米,机高米,翼展米,采用中单翼设计,最初装备两台XLR-11火箭发动机(后改为XLR-99)。X-15机身表面覆盖有一层称作InconelX的镍铬铁合金,可抵御高速飞行时产生的1,200度高温。

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03SR-71侦察机

SR-71侦察机(黑鸟),是美国空军使用的喷气式远程高空高速战略侦察机。SR-71侦察机由美国洛克希德公司的臭鼬工厂研制生产,采用了大量当时的先进技术,是第一种成功突破热障的实用型喷气式飞机。实战记录中,没有任何一架SR-71曾被敌机或防空导弹击落过。

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由于采用升力体设计,SR-71不需要大翼展在空气稀薄的高空提供升力,整个机身得以全部隐藏在超音速后机头产生的激波内,进一步减少阻力,保证其能同时超高空超音速巡航。它的最大飞行速度达马赫(4062千米/小时),在各种战役中它从未被导弹或者敌机击中过,可见其速度之快

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SR-71极其高昂的使用费用,是其将退役的主要原因之一,尽管就连国会议员也有人认为它仍然是一架尚无其它飞机可以代替的战略侦察机。在美国空军提交的任务准备状态的请求报告中,曾提出两架重新服役的SR-71A按每月30天计算,每月所需费用为3900万美元的预算。

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而且,美国空军还计划对其进行现代化改装,如改进它的侦察设备和雷达系统,装备卫星全球定位系统等,这些都需要极大的投资,所以美国国会未批准这些投资计划。由此看来,60年代问世的”黑鸟”即将走到其生命的尽头。

04米格-25

米高扬米格-25战斗机(“狐蝠”),是苏联米高扬设计局20世纪60年代末期研制的高空高速截击战斗机,是世界上第一种最大飞行速度超过3马赫的战斗机。

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05米格-31

米高扬米格-31(“捕狐犬”)是苏联米高扬设计局研制的串列双座全天侯截击战斗机,由米格-25战斗机发展而来,故气动外形与米格-25战斗机很相近,采用上单翼、双垂尾、两侧进气道。

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米格-31“猎狐犬”主要截击对象是美国SR-71超音速高空战略侦察机和低空来袭的“战斧”巡航导弹。最高速度可达马赫(3255千米/小时)于13000米高空。该机拥有推力超强的动力系统,但相对的也拥有非常高的油耗。

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米格-31“猎狐犬”长度米,翼展米,高度米,装有两台D-30-6加力发动机,单台加力推力151.9千牛,具备超音速巡航能力,最大飞行速度马赫,作战半径720千米,最大起飞重量46200公斤,实用升限24000米,续航时间3.6小时,一次空中加油可飞行6-7小时。1976年以前开始研制,1983年进入服役。

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XB-70女武神”是原北美航空公司于60年代研制的高空高速战略轰炸机,其主翼后掠角约65.5度,两侧翼端采液压可变设计,可根据需要在25度到65度之间切换。虽然只生产了两家原型机,但该机也达到了3马赫的速度和21500米的飞行高度。

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此后,第一架XB-70继续进行试验,由于地空导弹的发展,加上XB-70、波音2707的技术研发遇到瓶颈,继续投入费用太高。到60年代中期,美国超音速战略轰炸机研制计划终于被下令停止。1969年1月,在完成了最后一次试验飞行之后,被送进俄亥俄州的怀特,帕特森空军基地博物馆。

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07F-4“鬼怪”Ⅱ

F-4“鬼怪”Ⅱ,是二战后美国最成功的战斗机之一,也是产量居第二位的美制战机,仅次于除了北美F-86“佩刀”。它的最高速度可达马赫(2370千米/小时)于12190米。该机主要执行压制敌方防空的作战任务,可携带最多8,480千克航空弹药进行攻击。

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1960年~1961年,交付了首批24架F4H-1试验机,1962年,这些飞机被重新命名为F-4A。此时,成熟机型F-4B已开始进入舰队服役,第一架样机于1961年3月25日升空。一共为海军和海军陆战队生产了649架B型机。(装备了29个一线中队)

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1966年,生产转入F-4J。在此期间,还生产了以B型为基础的照相侦察机RF-4B,它的加长型机头中安装了照相机而不是火控雷达,只为海军陆战队生产了46架。

在我们的生活中,存在着很多

基本单位

,这是科学家通过各种物理定律和有关的定义,在彼此间建立的联系。

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中,一共存在7个基本单位,包括长度(米)、质量(千克)、时间(秒)、电流(安培)、热力学温度(开尔文)、物质的量(摩尔)和发光强度(坎德拉)。

当然,表示物理量的单位不止这7个,其对应的范畴还划分出了多种单位。

而今天,要和大家讲述的

马赫(Machnumber)

,就是用来表达速度的单位,这个单位和普通的单位有很大不同。

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马赫仪表

接下来,我们就来了解一下,1马赫相当于每小时多少公里?为什么飞行速度,常用马赫为单位。

马赫是相对的速度单位

马赫其实就是速度和音速的比值,是用奥地利物理学家恩斯特·马赫命名的,不过它只能算作一个相对的速度单位,一般用来表示飞机、火箭、导弹等

飞行器的速度

音速

其实就是声音的传播速度,它可以在固体、液体和气体中传播,其传播的速度与介质的密度有关,

密度越大,音速越快

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声音传播

当然,在空气中,声音的传播速度也会根据温度、气压的变化而变化。

根据物理学定义,

在标准大气压和15℃的条件下

,音速可以达到344米/秒,这一速度被认为是标准音速。

但是当飞行器在空中运行的时候,经过的每一段路程,音速都会发生很大的变化,而与之对应的马赫数就会不断变化,所以我们才说

马赫的速度并不固定

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超音速飞行

如果是在标准音速下,

1马赫就相当于每小时大约1224公里

一般来说,

在高空中飞行比在低空中更容易得到较高的马赫数

,因为在低温状态下,声音的传播速度就会慢很多。

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超高音速导弹

用马赫做飞行速度单位的原因

了解到飞行速度和音速挂钩后,我们还需要进一步了解飞行器在空中飞行时,

会受到哪些限制

,才能知道为什么要使用马赫作为飞行速度的单位。

一个飞行器在空气中飞行的时候,前方的空气就会受到挤压,当飞行器的飞行速度比较慢时,这团空气就会经过

“压缩”→“复原”→“弹开”

的过程。

如果飞行器

接近音速的速度

,并持续一段时间后,这团空气就会被“压缩”到无法“复原”,也就无法“弹开”。

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飞行器在空中飞行的阻碍

于是它就会在飞行器前方一直堆积,最终形成空气密度的一个突击面——

激波面

,此时飞行器行进时遇到的阻力就会变大。

而在这种情况下,造成的飞行障碍就是俗称的

“音障”

马赫数可以更快了解音障

很容易发生飞行事故

在二战期间,很多战斗机在加速俯冲时,一旦速度达到0.9马赫,也就是接近音速的时候,就会感受到强烈的音障。

此时机体周围的流动态会发生激波和

剧烈的干扰阻力

,使得机身抖动失控,严重时甚至会当场解体。

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当场解体

所以飞行员就必须要了解

速度和音速的即时关系

此时马赫数的优势就起到了很好的作用,就像前面讲的,

音速在不同环境下会发生很大的变化

,那些飞行速度很快的飞行器,根本很难及时了解飞行器会遇到的情况。

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突破音障

所以在飞行器上,就需要安装一个显示

马赫数

的仪表,这个仪表就可以根据所处区域的各种条件,如

空气密度

、温度和压强等。

以此计算出当时的音速,再

根据彼时的飞行速度进行比较

,最终计算出马赫数。

如果物体飞行的速度,达到超音速,尽管前方的空气仍会被“压缩”,但此时空气的速度已经比物体的飞行速度慢了,就

没有办法在前方堆积形成阻力

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飞行器在空中的情况

一般来说,只要马赫数达到

1.2以上

,就可以实现超音速飞行,那些没有办法超过飞行速度的“压缩空气”会在物体的尾部聚集,由此形成

音锥

随后就有可能导致强烈的

音爆效应

,直接将建筑的

玻璃震碎

,甚至导致耳聋,所以在全球范围内,都会禁止飞行器用超高音速在居民区上空进行飞行。

除了音障的影响外,使用马赫数作为飞行速度的单位,最重要的还是

音速和空气密度

、温度和大气压等指标存在确定的对应关系。

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音爆效应

马赫到底有多快

接下来我们可以感受一下,马赫到底有多快。

世界上

第一次马赫数超过1的飞行

,是在1947年的10月。

1078千米/小时

,这是人类第一次突破音障飞行。

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X-1超音速飞机

超音速飞行器的研发,也是因为在

二战期间

很多飞行器因音障报废。

当马赫达到2-5时,就可以实现

超音速飞行

了,美国在实现第一次超音速飞行后,就一直提高速度。

不过飞行速度越快,机身和空气的高速摩擦,就会使机身表面的温度急剧上升,所以当马赫数高于2.5后,飞行器就需要采用

耐热合金节

后进行防热处理。

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美国超音速战斗机

超高音速飞行

随着技术的进步,我们已经进入超高音速时代了,当马赫数达到5以上时,就可以实现

超高音速飞行

美国的技术进步一直很快,他们在上世纪50年代,就已经实验了首个飞行速度超过6马赫的X-15飞机,时速甚至可以达到

每小时7000公里。

如今我国已经成功研制出了马赫数为6的超高音速飞机,它能够在

6小时内环绕地球一周

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由于速度过高,压力减小后容易导致飞行员出现黑视和眩晕等情况,所以为了保障飞行员的安全,他们在飞行时必须穿戴

特制压力服

超高音速导弹

就拿超高音速导弹来说,采用的是

“钱学森弹道”

,有着特殊的飞行轨迹,与超高音速结合,可以极大地增加敌军空天防御系统的识别和拦截难度,并且有效地击中目标。

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超音速导弹

当马赫数达到5以上之后,弹丸都

不需要装填火药

当然人类对技术的研发是永无止尽的,在超高音速导弹之上,美国宇航局甚至还提出了极超高音速导弹的概念,它的速度可以达到

马赫数10以上

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超高音速导弹路径

超音速客机

,只是

因为事故被终止

或许在技术的进步下,我们能够再次实现,这样人们的出行时间就会进一步缩短了,不过这其中就牵涉到

制造成本

的问题。

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超音速客机

因为民用飞机一般以盈利为目的,

,高超的技术和设备肯定少不了,把成本折算到票价上,几乎很难让人接受,所以还是慢慢发展吧。

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