马赫（速度与音速的比值）
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更新时间：2023-05-30
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马赫(速度与音速的比值)是一种物理量，它表示物体移动的速度与声音在空气中传播速度的比值。它的具体值取决于周围环境中的温度、压力、湿度等因素。马赫数的概念最初由奥地利物理学家恩斯特·马赫提出，因此以他的名字命名。在航空、航天、军事等领域中，马赫数是一个非常重要的参数，常被用来研究飞行器的气动特性、声爆等问题。马赫
本词条是多义词，共8个义项
速度与音速的比值
简介
马赫数1即一倍音速(音波可以在固体、液体或是气体介质中传播，介质密度愈大，则音速愈快，所以马赫的大小不是固定的)：马赫数小于1者为亚音速，马赫数大于5左右为超高音速；马赫数是飞行的速度和当时飞行的音速之比值，大于1表示比音速快，同理，小于1是比音速慢。
音速
恩斯特马赫
奥地利学者恩斯特·马赫
马赫（Ernst·Mach，1838-02-18—1916-02-19）奥地利-捷克物理学家、心理学家、哲学家，马赫主义的创始人。1838年2月18日出生在生于摩拉维亚（现属捷克），卒于德国慕尼黑附近的哈尔。
马赫在一生中主要致力于实验物理学的研究，发表过100多篇研究论文和报告。马赫用纹影技术研究飞行抛射体的工作最为人所熟知，他的最重要成就是在研究物体在气体中的高速运动时，发现了激波，并拍摄下激波的清晰照片。他在1887年起的几篇论文中指出：在空气中运动的物体发出以声速c传播的球面扰动波，当物体的速度v大于c时，扰动波的波前形成以物体为顶点的锥形包络面（见马赫锥），锥面母线与物体运动方向所形成的角度α与v、c的关系是
。1907年，L.普朗特首次称角α为马赫角。1929年，J.阿克莱特鉴于比值
在空气动力学研究中日益显示出重要性，建议用马赫数表示这一比值。马赫数至今已成为表征流体运动状态的重要参数。第二次世界大战后，超声速飞行和原子爆炸出现，他的研究成果就更受到高度重视。马赫效应、马赫波、马赫角等这些以马赫命名的术语，在空气动力学中广泛使用，可见马赫在力学上的历史性贡献。
应用场景
飞机飞行速度
当马赫数
时，流体所受的压力不足以压缩流体，仅会造成流体的流动。在此状况下，流体密度不会随压力而改变，此种流场称为亚音速流（Subsonicflow），流场可视为不可压缩流场。一般的水流及大气中空气的流动，譬如湍急的河流、台风风场和汽车的运动等，皆属于不可压缩的流场。当流体在高速运动（流速接近音速或大于音速）时，流体密度会随压力而改变，此时气体之流动称为可压缩流场（Compressibleflow）。当马赫数
，称为超音速流（Supersonicflow），此类流况在航空动力学中才会遇到。现在美国已经成功研制出并成功试飞超高音速飞机，最高可达5倍音速。
任何物体在超高音速飞行时其头部的激波后方都会产生超高温气流，因此选择抗热材料是十分必要的。
马赫数
马赫
任何物体在高超音速飞行时其头部的激波后方都会产生超高温气流，因此选择抗热材料是十分必要的。
马赫的大约速度换算相当于
，又大约等同于
，
，或者
依照马赫数的不同，流体分为几种流况：
不可压缩流
亚音速不可压缩流：
可压缩流
亚音速可压缩流：
跨音速：
超音速：
超高音速：
参考资料
[1]
专家:中国高超音速飞机还面临多个技术门槛-新华网2015-09-21T09:54:36+08:00[引用日期2022-06-15 18:53:27]
[2]
专家:中国高超音速飞机还面临多个技术门槛-新华网2015-09-21T09:54:36+08:00[引用日期2022-06-15 18:53:27]
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