在国际单位制中，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（Mach number），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。
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。
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。
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，马赫数1就是1倍音速，当马赫数小于1时，就被称为亚音速，而当马赫数大于5左右时，就被称为超高音速。
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。
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”。
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
音障出现的时候，飞行器的操纵性和稳定性会遭到破坏，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。
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，并提前做好准备，以此来提高飞行的安全性。
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。
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。
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