賀俊傑/文

在培訓課程上，給大家講高真空獲得原理時，有一段說明：高真空擴散泵中的金屬矽油，在臨近300℃産生金屬油蒸汽流，從三級噴塔偏轉射流，以馬赫數等于1的臨界點射出。

有不少人提問：馬赫數等于1的臨界點是多少?

這一點我給大家科普一下：

我們知道馬赫是個速度單位，它的命名主要是為了紀念19世紀奧地利物理學家恩斯特·馬赫(1838－1916)。

馬赫的一個重要貢獻，是在測量武器裝備在射擊發射速度上的快與慢、在距離與速度的運行上與聲音傳播之比，通過對聲音傳導的研究，推出了開創性的研究成果，為人類空間速度傳導奠定了基礎。

随着航空航天技術的發展進步，飛機從亞聲速邁向超聲速，馬赫成了衡量飛行速度的關鍵指标。

1馬赫，相當于常規聲速，也就是每秒鐘340米。

值得一提的是，聲音是靠空氣傳播的，因此受大氣環境因素的影響，氣溫與濕度，高度越高，空氣越稀薄，聲音的傳播速度越慢，會低于常規的每秒340米。

有的戰機高空飛行時，速度能夠達到3馬赫，比如米格-25。如果降低飛行高度，米格-25就無法達到3馬赫的速度。

随着戰機的材料技術取得重大突破，外型加以改進設計，現代戰機突破了聲障，發展出速度超2馬赫的戰機。而2馬赫以上的戰機，極大地提升了空軍的作戰半徑和應變能力，改變了空戰模式。

中國殲-20的最大飛行速度是2.8馬赫，按照一馬赫每秒340米來算，殲-20的速度可達到每秒952米，也就是每小時約3427公裡，真是快到讓人不可思議。

1馬赫等于每小時1126公裡。

馬赫的大約速度換算一般認為以低空相當于340.3 m/s，等同于1225 km/h，761.2 mph，或者1116 ft/s。視為等于聲音在15攝氏度的空氣中傳播的速度。

馬赫是表示速度的量詞，通常用于表示飛機、導彈、火箭的飛行速度。

馬赫數1即為一倍音速。另外，音波可以在固體、液體或是氣體介質中傳播，介質密度愈大，則音速愈快，因此馬赫的大小不是固定的。

馬赫數小于1者為亞音速，馬赫數大于5左右為超高音速；馬赫數是飛行的速度和當時飛行的音速之比值，大于1表示比音速快，同理，小于1是比音速慢。

超音速是指速度比340米每秒大的狀态，小于340米每秒的速度稱作亞音速，等于340米每秒的速度為穿音速，聲音的速度會因為氣溫的不同或氣壓的不同，而有所不同。高超音速定義：一般認為大于5倍音速的速度稱為高超音速。

标準速度的測試是在氣溫15℃的海平面測試聲音在空氣中傳播的速度，在水中或其他介質中速度不同。超音速便是指超過聲音的傳播速度。

Ma= v/a

其中Ma為馬赫數，V為飛行速度，a為飛行器所在位置的音速。故，當Ma>1時為超音速。

聲音在常溫下的空氣中，傳播速度為344米/秒，一般把這個數定為1馬赫。如果飛行器的速度達到688米/秒，就是2馬赫。可以換算：1馬赫=1238.4千米/小時。

當馬赫數Ma<0.3時，流體所受的壓力不足以壓縮流體，僅會造成流體的流動。在此狀況下，流體密度不會随壓力而改變，此種流場稱為亞音速流，流場可視為不可壓縮流場。

一般的水流及大氣中空氣的流動，譬如湍急的河流、台風風場和汽車的運動等，皆屬于不可壓縮流場。

但流體在高速運動，比如流速接近音速或大于音速時，流體密度會随壓力而改變，此時氣體之流動稱為可壓縮流場。當馬赫數Ma>1.0，稱為超音速流，此類流況在航空動力學中才會遇到。

根據如上所叙，我們在高真空獲得所用的擴散泵油汽流噴咀噴射速率及馬赫數等于1的臨界點就是馬赫數的1倍了。

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