为什么飞行器要用马赫来描述速度，而不用公里？马赫究竟有多快？
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马赫 ， 知道吗？
你听到这个问题之后 ， 也许正在在心里回忆自己认识哪些“老马家”的人 。
先把你的朋友圈放一放 ， 这里说的马赫是一种单位 ， 专门用来衡量运动中物体的速度 。
马赫是什么？马赫的定义是速度与音速的比值 。 所以 ， 1马赫就是一倍音速 ， 相当于声音的速度乘以1 。
那么 ， 声音的速度是多少呢？
这个问题可就难了 。 声音本质上是一种震动 。 当一个物体发生震动 ， 它就成为了声源 ， 从自身开始 ， 把震动通过周围的物质传播出去 。
这些能够传播声音的物质称为介质 ， 传播声音的原理是它们会随着声源的震动而震动 。 组成空气的气体分子、组成水的水分子和种种固体物质都可以作为声音传播的介质 。 当然 ， 在真空当中什么分子都没有 ， 声音自然也无法传播了 。
从声源发出的震动经过介质 ， 达到我们的耳朵里 ， 引起耳朵里鼓膜的震动 ， 我们就听到了声音 。
至于声音的速度有多快 ， 取决于介质的密度 ， 也就是介质中的分子、原子有多密 。 简而言之 ， 就像是大家排排站 ， 击鼓传花 。 人越多 ， 站得越密 ， 传得也就越快 。
可是 ， 密度并不是固定不变的 。 以最常见的空气为例 ， 温度越低、海拔越高 ， 空气就越稀薄 ， 声音在其中的传播速度就越慢 。
因此 ， 为了研究方便 ， 科学家们将温度为0℃、在纬度45度的海平面上测定的气压定为标准大气压 。 在标准大气压下 ， 温度为15℃时 ， 声音的速度是344米/秒 ， 这就是标准音速 。
在日常生活中 ， 我们使用标准音速就可以了 。 不过工程师们在计算飞行器的速度时 ， 就要根据飞行器在大气层中的位置来计算不同阶段的音速 。
为什么飞行器才使用马赫？我们平时走路的速度大约是1.5米/秒 ， 为什么不可以说是0.004马赫？
还有公路上的限速都以“公里/时”为单位 ， 为什么不也改成马赫？这样看着多高大上啊！
在日常生活里 ， 使用什么速度单位都是为了便于人们理解 。 如果大家愿意使用马赫 ， 也不会造成任何严重后果 。
然而 ， 如果飞行器不使用马赫作为单位 ， 飞行员可就惨了 。 使用以音速为标准的马赫 ， 才能让飞行员及时意识到 ， 自己什么时候要撞上音障 。
音障是什么？【为什么飞行器要用马赫来描述速度，而不用公里？马赫究竟有多快？】上文提过 ， 物体声音来自于物体的震动 。 那么 ， 物体在震动时也会发出声音 ， 会带动周围的介质一起震动 。
当声音在空气中传播 ， 空气分子随声源发出的震动被压缩 ， 随后复原 ， 将声音一波波传递出去 。 因此 ， 空气被压缩又复原的速度就相当于在同样条件下的音速 。
当飞行器在空气中行进时 ， 它周围的空气也会被它推动 。 这时 ， 飞行器前方的空气无法及时扩散 ， 就会发生一定程度的压缩 。
当飞行器的速度低于音速 ， 这样产生的压缩将被它前方的空气以音速的速度传递 。 这就好像飞行器一边飞 ， 它前方的空气帮着吆喝“它来了它来了 ， 它脚踏祥云走来了” 。 于是 ， 飞行器就能像一把刀子一样 ， 在空气里穿行 。
然而 ， 当飞行器的速度达到音速的90% ， 它就能追上自己发出的声音 。 飞行器前方的空气还来不及把消息传播出去 ， 飞行器自己就追上来了 。 这时 ， 飞行器前方的空气会层层压缩 ， 局部气流的速度超过音速 ， 形成激波 。 这时飞行器身边的压强也会剧烈增加 。 压强加上激波的危险境地 ， 被飞行员和工程师们称为“死亡漩涡” ， 也就是我们平时说的“音障” 。
音障会让飞行器浑身颤抖 ， 严重时甚至会把飞行器的翅膀活活撕下来 ， 让它在半空中四分五裂 。
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