飞机一小时飞多少公里(手机收最快的飞机介绍)

飞机一小时大约能飞250-6000千米 。一般情况下,直升飞机速度在250千米每小时左右,客机是150千米每小时左右,而战斗机最快有6000千米每小时的时速 。
何表达一个物体的速度,那么有时速、秒速这样的表现形式,让人们的脑海里有一个快慢的概念 。
比如秒速5厘米,拿出手里的尺子就能一目了然 。
但是,你听说过马赫吗?

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战斗机飞行
不少人认为,马赫经常被用于描述战斗机,它应该是一种速度单位 。
实际上,马赫不是速度单位,它是一种比值 。
那么,我们经常听见的那些用马赫来描述的战斗机,速度都是多少呢?
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战斗机的速度通常用马赫表示
马赫
马赫是一种物理学单位,表示某物体的速度与音速的比值,这个音速是指声音在空气中的传播速度340m/s 。
比如1马赫就是音速,2马赫就是音速的两倍 。
当然有的情况下,1马赫也不一定就一定是340m/s,因为声音在空气中的传播速度与压强、温度有着关系 。
所有使用马赫作为单位的时候,一定要说明条件,比如标准大气压下 。
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声波的一种表达
马赫常被用于航空领域,这是因为在飞机突破音速飞行之前,一直存在着一个音障,又叫音速墙 。
当时在进行飞机实验的时候,工程师们发现,飞机的速度越接近音速,那么它受到的阻力将会越大 。
当速度达到音速时,就会像撞在一面墙上一样,因此得名音速墙,物理名叫音障 。
如果速度超过音速,飞机的可控性变低,稳定性变差 。更重要的是,飞机本身还会受到破坏 。
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飞行过程种的音障
起初工程师们认为这面音障无法突破,因为当时的材料无法承受音速飞行带来的巨大阻力,往往最终飞机散架 。
不过随着材料技术的提升,超音速已经不再是梦想 。
1947年,美国X-1战斗机实现了超音速飞行,之后的战斗机速度得到了提升,马赫也逐渐成为了航天领域的常用单位 。
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第一代超音速飞机X-1
其实马赫这个单位诞生的事件远比人类实现超音速飞行的事件早,它是物理学家恩斯特·马赫提出的 。
在1929年被物理学界提议使用,作为速度的一种表现形式 。
当速度达到2.5马赫的时候,就已经达到铝合金材料的极限,再快就会出现飞机解体 。
如果速度达到3马赫,整个飞机本身因为与空气的摩擦会变成炙热的火球 。
超音速飞行还会出现音爆,产生巨大的噪音,因此我们常看见战斗机的飞行训练,都是在远离城市的地方进行 。
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战斗机飞行
最快的飞机
人类目前速度最快的飞机是美国的X-43战斗机,速度达到了9.8马赫,从美国的东海岸飞到西海岸仅需要半小时 。
如果乘坐这样的飞机围绕地球飞行,需要3个多小时 。
如果一架飞机以15马赫的速度飞行,它可以2个多小时就完成环球飞行,因为15马赫表示速度是4080m/s,换算成时速就是18376.2千米 。
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目前最快的飞机9.8马赫
不过15马赫只是科学家的预想,目前的极限还是9.8马赫 。
有人就很好奇了,为什么不用我们都很熟悉的每小时多少公里,或者秒速多少,而是要使用马赫来表达速度呢?
这是因为马赫是速度与音速的比值,这样表达能够更直地看出速度与音速的关系,更能够方便快速计算出这个过程中需要的一些数据,比如音爆、阻尼等 。
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火箭发射
可就算是15马赫的飞机,也只能在地球上飞一飞,想要在太空中遨游,它的速度完全不够!
说到这里可能很多人会认为火箭发射的速度会比最快的飞机还要大 。
实际上,最大的火箭推进器只有7马赫左右,普通的火箭也就只有2点几马赫 。
我们在地球上发射火箭,也不是一开始就是第一宇宙速度,而是在升空过程中逐渐加速达到的 。
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会见推进器
这是因为火箭的发射方向与X-43有着差别,火箭是垂直地面起飞,而飞机是水平地面飞行 。
前者的重量远超过了后者,它在克服空气阻力的时候,还得克服自身的重力 。
并且火箭的续航能力比飞机强太多,可以依靠后期提速,但是战斗飞机就必须在短时间内达到极限速度,续航能力比较弱 。
不过说了这么多,在光速面前,任何马赫的飞机,都是弟弟 。
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光速面前任何速度都是弟弟
光速
要说速度界的老大,光速才是永远滴神,它是目前人类已知的最大速度 。
咱们地球上的长度单位在宇宙中根本不够用,于是才有了光年 。
根据爱因斯坦的相对论,如果一个物体的速度达到了光速,时空就会出现扭曲,那么它就拥有了回到过去的能力 。
然而光速对于人类来说是可望而不可及的,人类只能利用加速器让粒子无限接近光速,却无法达到或超越光速 。
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粒子加速器
因为还是爱因斯坦,他推算出,当物体的速度等于光速的时候,质量就会变得无限大 。
是的,物质的质量是会根据速度发生变化的,只不过在宏观环境下,这个变化无法察觉,因为人类目前的宏观速度太小了 。
因此不少科学家认为,超光速飞行不可能实现,因为这代表物质会直接坍塌,理论上不会存在无限大的质量 。
而且,就算达到了超光速,宇宙的距离又岂是那么容易达到的?
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提到光速就不得不提爱因斯坦
假设一艘飞船的速度是光速,那么它前往我们最近的邻居比邻星的事件是4.3年 。
而我们的银河系直径在10万光年,对于光速飞船来说是10万年,人如果在里面,除非永生,不然活不到那一天 。
所以可以看出,即便是已知的最大速度,也无法跨越宇宙中的星辰大海 。
马赫这样的物理量在宇宙中无法使用,因为宇宙是真空,没有所谓的音速 。
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光速也无法征服星辰大海
空间跨越
那么宇宙中是否存在比光速更快地存在呢?科学家们相信是有的,只是人类无法现在就发现 。
实际上,我们对于宇宙的认识,很有可能没有自己想象得多 。
想要完成星际穿梭,不一定非要让物体达到光速,即便是普通速度的飞行器,也能做到,只不过这里面需要一定的“工具” 。
宇宙中存在着两种洞,一种叫做黑洞,这个大家很熟悉,就是什么都会吸进去,光也不例外 。
【飞机一小时飞多少公里(手机收最快的飞机介绍)】另一个洞叫做虫洞,这是爱因斯坦他老人家在研究引力场的时候,捣鼓出来的一种假设 。
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人们想象的虫洞内部
爱因斯坦认为,质量会引发周围空间的凹陷,形成一定的场,他相信这些场之间会通过一种桥相互连接 。
物质都可以通过这个桥到达另一个空间,这一个桥就是虫洞,又叫“爱因斯坦-罗森桥” 。
这就好比没有桥的时候,渡河得撑船,速度慢不说,还受到了水流速度的影响,最终上岸的地方会偏离原计划地点 。
可是如果在河面上建一座桥,那么就可以直接去往河对面,哪怕河流此时是滔天巨浪 。
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虫洞飞行
除了虫洞,还有一种技术很让科学家们心动,那就是空间折叠 。
我们都知道两点之间线段最短,可是如果我们把线段对折,这样的距离就会直接减半 。
同理,我们宇宙的某一个面看作是一张纸,地球就是纸上的一个点,将纸折叠,地球和其他星球的距离就会缩短 。
多折几次,就会得到一个人类飞行器可以接受的距离,就算不是超光速飞船,也能实现去下一个星系 。
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空间折叠
当然,对于地球上的飞机来说,光速离我们太遥远,马赫对于人类在地球上的飞行就已经足够了 。

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