马赫速度换算：飞行器十五马赫速度飞行一小时能飞多远？
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在物质和生产力极其匮乏的古代，人们往往需要承载能力更大、速度更快的动物来提高行走速度。因此，马、牛、羊、骆驼被驯服作为交通工具。
农村的牛车
后来，人们根据原木滚动的原理发明了轮子，开启了交通运输发展的历史。他们以轮子为载体，制造了各种可以由牲畜拉动的手推车和马车、牛车。
同时，人们也学会了使用船舶作为交通工具，从小船到大型帆船。虽然承载能力和速度都提高了，但仍然离不开人桨的配合。
人类第一次接触蓝天是从热气球开始的。利用热动力将热气球释放到空中也标志着人类对蒸汽动力有了比较完整的认识和利用。
同年，第一艘蒸汽船诞生；随后，回到地面上，蒸汽火车和自行车也相继出现，极大地提高了人类在地面上的速度。第二次、第三次工业革命后，汽车、飞机、地铁都应运而生。
人类发明了飞机
如今，甚至自动驾驶汽车和磁悬浮列车也已推出。在交通发展史上，人类逐渐解放了双手，大大提高了速度和效率，给人们的出行和生活带来了极大的便利。
人们研究速度时，自然离不开速度的标准和定义；一切事物都有统一的标准和计量尺寸，这个统一的标准就是我们所说的单位。在速度领域，除了常见的行程时间比之外，还有一个单位叫马赫。
有两种速度是出了名的快，即光速和声速。马赫是与音速有关的单位，由此可见速度非常快。那么，一马赫每秒相当于多少米？如果飞机以15马赫飞行一小时，则有多少公里？
人类发明了磁悬浮列车
马赫
马赫是速度与音速的比率。这个单位最先由奥地利物理学家恩斯特·马赫提出并使用，故称为马赫。目前，马赫通常用于追求极限速度的飞机、火箭等航天飞行器。
恩斯特·马赫最著名的工作是利用纹影技术研究飞行弹丸以及他发现物体在高速气体运动过程中产生的冲击波。
因此，马赫数成为表征流体运动状态的重要参数。它广泛应用于空气动力学，导致了超音速飞行和原子弹爆炸。由此可见恩斯特·马赫和马赫数在物理力学中的历史地位。和突出贡献。
恩斯特·马赫旧照片
通常，马赫数小于1的是亚音速，比音速慢；马赫数大于五的是超音速，比音速更快。但由于声速在不同环境的影响下会表现出不同的速度，因此马赫数的值并不是固定的。
目前，由于空气障碍较少，在高空平流层中可以观察到更高的马赫数。一般来说，马赫值会随着介质的不同而变化。
因此，如果我们想知道每秒能跑多少米马赫，只能根据大概的速度来计算。按照自然情况下15摄氏度空气中传播的速度计算，1马赫相当于340米。每秒十点三米大约相当于每小时1,200 多公里。
所以，15马赫的速度约为每小时18,400公里。就目前的水面飞机而言，能达到这个速度的只有传说中的超音速飞机。
人类想象的超音速飞机
超音速飞行
目前，只要飞机能达到1.2马赫数或以上，就可以称为“超音速飞行”。超音速飞行时，飞机在空气中行进时产生的声密度波，由于无法超过飞机的速度，也会聚集在飞机尾部，形成声锥。
这会产生剧烈的音爆效应，可以震碎建筑物的玻璃，甚至导致耳聋。因此，各国普遍禁止超音速飞机以超音速飞行在居民区上空。
超音速飞行速度与冲压发动机的发明密不可分，冲压发动机以航空煤油为燃料，推动飞机达到2马赫至5马赫的速度，从而实现超音速飞行。
超音速飞机突破音障
当飞行速度高于2.5马赫时，机身与空气之间的高速剧烈摩擦会导致机身表面温度急剧上升。因此，马赫数高于2.5马赫的飞机必须采用耐热合金结构材料进行热防护处理。
当飞行马赫数达到6时，速度过高，气压下降，导致视力发黑、头晕，危及飞行员的人身安全。因此，飞行员在超音速飞行时必须穿着特殊的压力服。
人类超音速飞行的历史可以追溯到上世纪中叶。美军实地测试了世界上第一架X-15超音速飞机，飞行速度超过6马赫，相当于每小时7000公里的速度。
X-15超音速飞机
二战期间，很多战斗机一旦速度达到0.9马赫，加速俯冲时接近音速，就会感受到强烈的音障：通常，此时机身周围的气流会产生冲击波和严重的干扰阻力，导致身体失去控制的振动。甚至当场就解体了。
二战期间，许多飞机被音障击毁。直到二战后喷气式飞机的出现，才使得突破音障、实现超音速飞行成为可能。
英国是第一个进行超音速飞行研究的国家。最初的目标是最快达到1.6 马赫。但由于音障的存在，不少飞机坠毁身亡，因此超音速飞行的研究因太过危险而终止。
战斗机在半空中解体
后来美国也对此进行了以火箭动力为核心的研究。它利用X-1以1.1015马赫的速度完成了人类首次超音速突破音障的飞行，并发现只要超过1马赫就不会出现音障。
于是，人类的超音速飞行之路就一去不复返了，先后完成了两倍音速、甚至六倍音速、甚至二十五倍音速的超音速飞行。为了突破音障，目前的超音速飞机通常采用后倾机翼设计。
而且，超音速飞行通常具有纵向静稳定性增加、飞机阻尼随马赫数增加而减小的特点，大大降低了飞机干扰的可能性。但由于超音速飞行对机身材料提出了很大的挑战，目前最常见的超音速飞机的飞行速度通常维持在2-3马赫。
人类想象中的超音速飞机
超音速飞行器的应用
那么，超音速这么快有什么用呢？通常，超音速飞行领域分为超音速飞机和超音速导弹。目前主要应用于军事领域的各类飞行战斗机。
随着隐形战机的出现，超音速巡航的概念也随之出现。与超音速飞行相比，超音速巡航需要更长的飞行时间，半小时是超音速飞行和超音速巡航的分水岭。
超音速武器是目前军事领域的主要杀伤性武器。速度是决定胜负的最关键的门槛。具备超音速巡航能力的战机在空战中能够拥有更大的优势和对策。
人类在超音速导弹方面取得了巨大成就
并且可以减少被红外探测监视和发现的可能性，其军事作用极为重大。超音速导弹可以在最快的时间内达到打击敌人的目的，速度决定成败。
因此，各国都在军事方面致力于超音速武器的研究。除了象征技术天花板之一的军事领域外，很多人也都在向往民用超音速飞机的到来。
不过，民用超音速客机的发展还存在很大的障碍，因为客机的根本本质是盈利，而在盈利的同时，还必须具备足够的安全性能。
人类正在尝试研究超音速客机
需要一定门槛的超音速飞行技术在大型客机上应用不成问题。如何保证大型客机在突破音障时绝对安全，如何保持长时间的超音速飞行。
这对于小型战斗机来说都不是完全可以解决的问题，更何况是运载能力和尺寸巨大的客机呢？因此，超音速客机的制造成本远高于普通客机。
其超音速发动机所需的燃油也远高于普通客机的成本。如果换算成机票价格，这对于普通旅客来说可能不是一件划算的事情，航空公司也很难盈利。因此，目前超音速飞行在民用领域的应用还需要时间。
超音速客机将非常昂贵
光速飞行的可能性
那么，超音速飞行已经成为现实，我们不妨大胆想象人类实现光速飞行的可能性。目前，已知真空中的光速约为每小时670,616,629 英里。
首先，根据爱因斯坦的狭义相对论，速度越接近光速，需要的能量就越大。最终达到光速所需的能量是一个天文数字，对于今天的人类来说是无法达到的。
但也有很多人对光速飞行的可能性进行了富有想象力的实验。有人推测，利用引力波实现“曲速引擎”来控制航天器的时空结构，可以实现超光速飞行。然而，我们目前对引力波的认识还极其有限，无法谈及它的利用程度。
人类对光速的想象
也有人猜测，量子纠缠技术可以用来制造黑洞，让航天器可以直接穿越时空。或者从稍微现实一点的角度来看，或许可以利用电磁场和磁爆炸来加速光粒子，从而实现光速飞行。
但目前，这些想法仅处于实验猜想阶段，尚未得到证实和实现。目前，光速飞行对于人类来说就相当于“跨次元飞行”。
这一原理远远超出了人类认知的范围，因此人类需要跨世纪的重大科技突破，才能真正实现光速飞行。
宇宙中黑洞的想象
总结
总之，以马赫为单位，人们突破了各类超音速飞行的记录，这也代表着人类科技的不断发展和进步。突破音速并不是重点。光速是下一个对人们来说更加遥不可及的挑战。
希望随着光速飞行的研究，超音速民用飞机也能大规模使用，人类对速度的追求能达到一个新的水平。甚至穿越时空限制的穿越也不再是幻想。速度，永无止境。
人类想象中的超音速飞机
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相关问答
答： 一马赫指的是音速，在标准条件下约为每秒 340 公里。因此，一马赫等于 340 米/秒。
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答： 换句话说，马赫这个概念是以空气中声音传播的速度为参照基准的，所以一马赫实际代表的是飞机以音速的速度飞行。
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