1 мпх это сколько

Что такое скорость Маха и чему она равна?

Prostobank.ua рассказывает, чему равна скорость Маха и как ее перевести в другие единицы измерения.

Что такое скорость Маха?

Число Маха — это отношение скорости течения в данной точке газового потока к местной скорости распространения звука в движущейся среде. В авиации скорость Маха определяется как скорость, с которой воздух обтекает, самолет, деленная на скорость звука в этом веществе в этих условиях. У земли скорость, при которой число Маха будет равно 1, будет равна приблизительно 340 м/с.

Перевод скорости одного Маха в другие единицы измерения скорости

Поскольку скорость Маха у земли равна 340 м/с воспользуемся калькулятором скорости от Prostobank.ua и переведем скорость в другие величины:

20,4 км/мин
0,34 км/с
1224 км/ч
20400 м/мин
1224000 м/час
660,9 узлов

Чему равен 1 мах в км в секунду?

Мах показывает во сколько раз скорость больше скорости звука.

1 Мах равен

1198.801 километров в час

19.98002 километров в минуту

0.333 километров в секунду

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
СТЭЛС [319K]
5 лет назад

Один МАХ равен примерно скорости звука в воздухе. У поверхности земли, при соответствующем давлении атмосферы это около 350 метров секунду. Это соотношение будет другим, по мере отдаления от земной поверхности, где скорость распространения звука другая.

Но если взять за эталон выше указанные цифры, то 1 мах при переводе в километры в секунду будет 0,350 километра в секунду. Ну а далее уже скорость звука умножается на количество махов.

Таким образом, заявленная максимальная скорость крылатых ракет поступающих на вооружение в Российскую армию достигающую 20 махов, может переводится как около 24 000 километров в час (!) А это уже раздел гиперсверхзвуковых скоростей.

Но не стоит забывать о том что эта внесистемная единица измерения скорости напрямую зависит от скорости звука, а значит и среды в которой он распространяется.

Хождение за пять Махов

Гиперзвуковая скорость, «гиперзвук» — сегодня в ракетной и авиационной сфере это самое модное слово. Как «нанотехнологии» повсеместно лет десять назад. Но что же это такое «гиперзвук», и в чем он измеряется?

От дозвука до гиперзвука

Скорость звука в воздухе давно принята за некую эталонную точку отсчета для самых разных научных и практических измерений. Впервые об этой величине как о достаточно стабильной упоминал еще Аристотель. Он использовал ее для сравнения и характеристики движения тел. Первым же человеком в истории, преодолевшим звуковой барьер, стал в 1947 году американский летчик-испытатель Чарльз Йегер на экспериментальном самолете Bell Х-1. Первый советский пилот, капитан Олег Соколовский, разогнался до скорости звука годом позже — на Ла-176, также экспериментальном.

Правда, сверхзвуковые полеты середины ХХ века были весьма условными по нынешним понятиям. Ла-176 достигал скорости звука лишь в пологом пикировании, а Bell Х-1 для этого и вовсе поднимался в небо не собственными силами, а с помощью самолета-носителя, дабы не потратить все топливо на взлете.

Сверхзвуковым принято называть диапазон от 1 до 5 скоростей звука, ну а 5 «звуковых» скоростей и далее — это тот самый «гиперзвук», о котором сегодня так много говорят. Правда, пока он упоминается чаще всего применительно к ракетному оружию, ибо пилотируемые и беспилотные самолеты, перемещающиеся на таких скоростях, в массе своей представляет штучные тестовые модели.

Наиболее характерным представителем этой категории летающих машин стоит назвать американский NASA X-43, ставший в первой половине прошлого десятилетия относительно открытой компиляцией всех аналогичных секретных военных разработок России и США, начавшихся еще в 1950-е гг. Этот небольшой беспилотник достиг почти десяти скоростей звука. Правда, для этого он (как тот самый Bell Х-1 в 1947-м!) сперва поднимался в воздух, будучи прицепленным к крылу бомбардировщика B-52, затем десять секунд набирал скорость с помощью реактивного двигателя, после чего в течение такого же времени планировал и в итоге тонул в океане…

Скорость звука и число Маха

Когда заходит речь о сверхзвуковых или гиперзвуковых скоростях, вместо привычных большинству людей километров (или миль) в час начинают фигурировать какие-то странные «Махи». Например — «скорость самолета превысила 5,2 Маха». Что же это за единица измерения и как ее воспринимать?

Так называемое «число Маха» названо в честь Эрнста Маха, австрийского физика. Будучи одним из основоположников газовой механики и окончив жизнь в эпоху первых летающих «этажерок», «небесных тихоходов», он и подумать не мог, что уже в конце 1940-х гг. реактивные истребители вплотную приблизятся к звуковому барьеру, и единица скорости, названная его именем, войдет в повседневный обиход авиаторов.

Число Маха, или число М, как его также называют — не самая очевидная вещь для понимания. Одна из канонических трактовок звучит так: «отношение скорости течения в данной точке газового потока к местной скорости распространения звука в движущейся среде»… Впрочем, попробуем объяснить его понятными словами, «на пальцах».

Запредельно упрощенно (и весьма некорректно!) можно сказать, что единица числа Маха — это скорость звука. Иными словами, 1 Мах условно равен 340 метрам в секунду или 1224 км/ч. Соответственно, 2 Маха — условно 680 метров в секунду или 2448 км/ч, и далее соответственно. Однако любой преподаватель газодинамики за такое объяснение отвесит вам полновесного «леща» учебником Абрамовича. Ибо число Маха — это не скорость в классическом понимании — в виде расстояния, пройденного за отрезок времени. Эта безразмерная единица, хотя и плотно привязана к скорости звука в воздухе, учитывает тот факт, что скорость звука — вовсе не постоянная величина!

Большинство считает, что скорость звука в воздухе равна 340 метрам в секунду. Но свойства-то воздуха могут быть разными. А значит, различна и скорость распространения звука в нем! В приземном слое она действительно равна тем самым 340 метрам в секунду, но, к примеру, на высотах около десяти километров, скорость из-за разреженности воздуха и низких температур — иная, и составляет уже около 300 метров в секунду.

Чтобы преодолеть звуковой барьер непосредственно над землей, самолету нужно достичь скорости 1224 км/ч, а на высоте десяти тысяч метров для этого достаточно скорости 1076 км/ч — на 148 км/ч меньше. Разница около 13–14 процентов — это весьма немало и имеет существенное значение как для инженеров, проектирующих самолет, так и для пилотов, им управляющих. Иными словами, 1 Мах — это скорость звука при конкретных параметрах высоты и температуры, в которых летит самолет, «здесь и сейчас».

Для чего нужно измерение скорости в Махах?

Слово «MACH» или буква «М» значатся на особых индикаторах скорости в пилотских кабинах — этими приборами часто дополняют измерители приборной скорости и на летном жаргоне их именуют «махометрами». Лимб «махометра» размечен в условных единицах — условно говоря, если его стрелка встанет на цифру 1, то самолет летит со скоростью звука в данный момент времени и на данной высоте. Если полет, предположим, проходит низко над землей, то фактическая скорость при 1 Махе будет равняться 1224 км/ч, если на высоте десяти тысяч метров — 1076 км/ч.

Но возникает естественный вопрос — для чего пилоту необходимы данные скорости с «махометра»? Дело в том, что момент перехода через звуковой барьер связан с резкими изменениями аэродинамического баланса самолета и требует повышенного внимания в управлении. И этот момент как раз точно индицирует «махометр».

В дальнейшем, после «перехода через единицу» этот прибор также необходим для оценки реальной ситуации, что называется, «онлайн», ибо за звуковым пределом машина ведет себя совсем не так, как до него. Ну, и наконец, индикация реальной скорости в Махах нужна для отслеживания числа М, обозначенного создателями самолета, как конструктивный предел его прочности.

Впрочем, «махометр» имеется не в каждом самолете. Собственно, принято считать, что для летающих машин, не превышающих скоростей около 400 км/ч и высот около 2–3 тысяч километров конвертация скорости в число М неактуальна — самолет в своем штатном дозвуковом диапазоне рабочих скоростей ведет себя достаточно линейно и предсказуемо.

Скорость звука и число М

Для начала давайте выясним, сверхзвук — это сколько км/ч? Какова должна быть скорость, чтобы считаться сверхзвуковой? Проблема в том, что простого и однозначного ответа на этот вопрос… Просто нет.

F-18 trans sonic flight

Это просто пример образования скачков уплотнения, скорость тут еще дозвуковая

Есть правильный ответ — больше 1 М. Или Число Маха равное единице, это скорость звука, а выше единицы, это уже сверхзвук.

Совсем не привычное нам число, выраженное в километрах в час. Если упростить, то объяснить можно так: скорость звука зависит о свойств среды в которой он распространяется, чем плотнее среда, тем быстрее распространяются колебания (звук это ведь волна). Таким образом на разной высоте скорость звука разная. Чем выше, тем меньше плотность воздуха и тем ниже будет местная скорость звука.

Что такое скорость звука

Скорость звука в километрах в час не выражается, просто потому, что в таком случае она всегда будет разной. Это просто неудобно.

Зависимость скорости звука от высоты полета

Например, скорость звука у земли (на высоте 0 км) составит 340 метров в секунду (м/с), это 1225 км/ч. И тут важно сказать что такое значение будет: при температуре +15 и давлении 750 мм. рт. ст. и относительной влажности 0%. То есть, при «стандартных» условиях. Если температура выше, скорость звука в воздухе будет ниже и так далее, в зависимости от условий. Постоянно разное значение.

А вот на высоте 10 000 метров, на которой летают современные пассажирские лайнеры, 1 мах это уже около 299 м/с (1076 км/ч), то есть разница довольно значительная — 12%.

Также от высоты полета и других параметров атмосферы зависит и сопротивление воздуха и, соответственно, скорость самолета, которую он может развить.

Скорость 1 мах = 1225 км/ч на уровне моря при давлении 750 миллиметров, температуре +15 и влажности 0%
Скорость 1 мах = 1078 км/ч на высоте в 10 км при такой же температуре, давлении и влажности

Скорость звука на высоте 11 километров и выше почти не будет меняться, эта часть атмосферы называется «тропопауза».

То же самое в виде таблицы

Зависимость скорости звука от высоты*

Высота, м	Скорость звука, м/с	Скорость звука, км/ч
-1000	344,1	1 238,8
0	340,3	1 225,1
1000	336,4	1 211,0
2000	332,5	1 197,0
3000	328,6	1 183,0
4000	324,6	1 168,6
5000	320,6	1 154,2
6000	316,5	1 139,4
7000	312,3	1 124,3
8000	308,1	1 109,2
9000	303,9	1 094,0
10000	299,6	1 078,6
11000	295,2	1 062,7
12000	295,1	1 062,4
13000	295,1	1 062,4
14000	295,1	1 062,4

*Минутка занудства. Нужно напомнить, что на самом деле скорости звука от высоты зависит условно, это упрощение. Скорость звука зависит от плотности атмосферы, а плотность воздуха, в свою очередь, зависит от температуры, влажности и давления, которые меняются с высотой.

Но все эти цифры для воздуха. А в другой среде все будет иначе:

Скорость звука в воде — 5335 км/час (в пресной воде при температуре 20 градусов Цельсия)
Скорость звука в морской воде — 5420 км/час, а на глубине 100 метров уже 5286,6**

**Скорость звука в морской воде растет нелинейно, на поверхности не меняется, потом падает, а потом снова растет. Это происходит из-за того что температура воды в море тоже меняется нелинейно. Это явление называется термоклин.

Никто, конечно не достигал скорости звука в воде (слишком высока плотность), но она важна для гидроакустики.

Скорость звука в металле — около 18 000 км/час. Конечно же в разных металлах она разная. Чем выше плотность среды, тем выше скорость колебаний которые можно передать. А звук то и есть колебания. То есть звук, распространяется в виде волны.

Зачем нужно число Маха

Так вот, число Маха в авиации представляет собой отношение скорости летательного аппарата к скорости звука на той высоте на которой он сейчас летит. Так удобнее, ведь на разной высоте скорость звука будет разной и чтобы понимать достигает ли самолет скорости звука, его скорость измеряют в числах М.

Один мах, это просто — 1 мах, а не «км/ч». Нельзя просто ответить на вопрос «сколько 1 мах в километрах в час», нужно всегда уточнять, о какой высоте идет речь.

Если еще проще, число М показывает сколько скоростей звука в скорости самолета сейчас на конкретной высоте (при определенных условиях среды). Если число Маха больше единицы, очевидно, мы имеем дело со сверхзвуковой скоростью. Поэтому чаще всего вы будете встречать пояснение для какой высоты указано конкретное число Маха.

Например, для Боинга 777 крейсерской скоростью считается 0,84 М (это дозвуковой летательный аппарат). То есть на высоте 10 000 метров при стандартных условиях, принимая скорость звука за 1076 км/ч умножаем ее на 0,84 и получаем — 904 км/ч.

По документации крейсерская скорость Boeing 777 составляет как раз 905 км/ч.

Что касается сверхзвуковых летательных аппаратов, то, по определению, их скорости должны быть больше скорости звука, то есть больше 1 М. Например у Су-27 это 2,35 М, что примерно 2 528 км/ч на высоте 10 км (скорость звука 295 м/с, а это 1062 км/ч).

Число М некоторых сверхзвуковых самолетов:

Су-27 — 2,35 М
Су-30 — 2,0 М
Миг-31 — 2,82 М
Eurofighter — 2,0 М
F-15 — 2,5 М
F-16 — 2,0 М
F-22 — 2,25 М
SR-71 — 3,3 М (3 529 км/ч)

А вот гиперзвуковые летательные аппараты:

Экспериментальный гиперзвуковой X-43A — 7,5 М (12 144 км/ч)
Экспериментальная ракета X-51 — 9,8М (12 144 км/ч)

SR-71 — самый быстрый серийный самолет

Еще одно замечание, число Маха в авиации, это качественная величина, а не количественная. То есть это не скорость в чистом виде, а критерий который показывает насколько скорость объекта выше скорости звука. Зачем? Затем, что дозвуковые, трансзвуковые, сверхзвуковые или гиперзвуковые скорости очень сильно отличаются по сути.

Термин «звуковой барьер» появился как раз потому, что на скорости около или выше сверхзвуковой поведение самолета резко меняется. Инженерам и ученым пришлось сильно постараться чтобы понять как именно нужно создавать самолет чтобы он хорошо летал и на сверхзвуковой и на дозвуковой скорости.

Пилоту (и инженеру тоже) важно знать какой у него сейчас режим обтекания самолета (дозвуковой, трансзвуковой или сверхзвуковой). Например, во многих указателях скорости есть отдельный циферблат, показывающий значение числа Маха в дополнению к приборной скорости.

На картинке в начале этого повествования изображен трансзвуковой режим. Это значит, что сам самолет еще не превысил скорость звука, а на некоторых его участках (на фото это очень хорошо видно по белым «клиньям») скорость обтекания уже достигла скорости звука.

Поэтому и образовались скачки уплотнения которые хорошо видны благодаря образованию конденсата позади них. Вот почему, число Маха так важно.

Как работает Стелс

21 января, 2020 Автор: istorii_master · Published 21 января, 2020 · Last modified 15 августа, 2023 —>

Круглое крыло

20 сентября, 2019 Автор: istorii_master · Published 20 сентября, 2019 · Last modified 3 июля, 2023 —>

Мифы о стелсах

18 февраля, 2020 Автор: istorii_master · Published 18 февраля, 2020 · Last modified 15 августа, 2023 —>

комментариев 5

Вообщем 1 мах=300м/с, для тех кому интересно, а лётчики или те кто в теме сами знают как посчитать более точно.

Story_master :
Так и есть. Скорость звука придумали американцы, чтобы помешать экспансии версты и аршина по миру.
Писатель лжот, амертканский пропогандись ,причём не самый умный. Собственно любитель своих теорий.
Ирина, напишите в чем смысловые неточности для дилетантов
Грамматические ошибки исправить религия не позволяет? Про смысловые неточности я уж промолчу.

Добавить комментарий

Следите за нами:

Следующая публикацияУспехи и провалы Uber
Предыдущая публикацияИгра престолов. Битва за Винтерфел. Тупость против тупости

Лучшее

Популярные записи
Новые записи
Новые комментарии
Метки