3马赫的奥特曼,比3.2马赫的战斗机飞得更快?差评
这,是迪迦奥特曼的力量形态,根据官方的档案,飞行速度是 3 马赫。
而这,是人类历史上最快的战斗机之一,苏联的米格-25,他的 极限速度可以达到 3.2 马赫。
从数字上来看,好像飞的已经比奥特曼还快了。那么,奥特曼真的已经飞不过战斗机了吗?今天我们来聊一聊马赫到底有多快。
马赫到底有多快
不知道大家有没有注意到,不论是奥特曼,还是我们更常见的飞机、导弹,每当我们聊到一个在天上飞的东西时候,往往都在用马赫描述它的速度。
那么,1 马赫究竟有多快呢?
事实上,这并不是一个具体的数字,而是当前速度和音速的比值。
如果正好以音速飞行,就是 1 马赫;如果速度是音速的两倍,就是 2 马赫。
但音速不是定值。
我们最熟悉的 340 m/s,是声音在 15℃、一个标准大气压下,在空气中的传播速度。 可一旦环境发生变化,音速就会跟着变化。
比如在海平面附近,音速是 340m/s,但在空气更稀薄的平流层,音速可能只有 300m/s 左右。
也就是说,一架 170m/s 的飞机,在海平面速度是 0.5 马赫,但如果以同样的速度飞上平流层,就变成 0.56 马赫了。
所以离开高度和温度谈马赫,就像离开剂量谈毒性一样,都是耍流氓。
为什么要用马赫
但讲到这里,相信不少差友都会有一个疑问:既然马赫是一个会变的值,我们为什么还要用它来描述飞行速度?直接用米每秒、公里每小时这样的固定单位,不是更直观吗?
要搞清楚这个问题,我们首先要知道飞机是怎么飞起来的。
飞机是怎么飞起来的 让飞机悬浮在空中的,并不是发动机,而是机翼在空气中产生的升力。在理想情况下,我们可以把空气当成是一组连续、均匀的平行气流。
飞机向前飞的时候,机翼就会像一把铲子一样,“ 撞进 ” 空气里,把平行的气流切成两股,一部分从机翼上方过去,另一部分从机翼下方过去。
此时,机翼上方的空气会绕过 前缘弧形的轮廓进行一个角度很大的 “ 急转弯 ”。
而要让空气一直拐着弯走,就必须有一股向内的作用力来拉住它。
这个力并不是凭空产生的,而是来自周围空气对它的挤压。从这里通过的空气,会跟我们开车高速过弯的时候一样,受到一个垂直于弯道、方向向外的离心力。
在它的作用下,机翼上方的空气被 “ 抽走 ” 了一部分压力,形成了一个稳定的低压区域。
相比之下,机翼下方的气流更平缓,运动状态改变得没那么剧烈,压强也就不会明显降低。
在机翼两侧的压强差下,空气对机翼形成了一个向上的合力,也就是我们所说的升力。
基于这个理论,我们似乎可以得到一个非常直观的结论:只要机翼和空气的角度在一个范围内,飞得越快、机翼抬起的角度越大,上下表面的压强差就越大,升力也就越大。
但随着飞机的极限速度变得越来越快,不少飞行员发现,当飞机接近极速时,会发生剧烈的抖动,甚至失控。
1941 年 11 月 5 号,一位名叫拉尔夫·韦尔登的试飞员,正在驾驶 P-38 “ 闪电 ” 战斗机,进行高速俯冲的极限测试。
但当他准备结束俯冲状态,拉起机头、恢复平飞时,却发现无论怎么用力,飞机都像是被什么东西按住了一样,怎么都拉不回来。
最终,飞机失控坠毁,拉尔夫也在事故中不幸遇难。
随后,负责调查的工程师约翰·史塔克利用纹影法在风洞中拍下了这起 “ 高空鬼压床 ” 事故中机翼周围的气流状态后发现,这股突然增大的压力不是机械故障,而是来自于看不见、摸不着的声音。
声音如何影响飞机
声音本质上是一种由振动引起的扰动。
而当某个物体在空气中振动时,它会不断挤压周围的空气,并把这种压缩一层层地向外传递开去,形成声波。
在理想情况下,如果声源是静止的,那么这种扰动会以声源为中心,向四周均匀扩散。


