喷气式飞机和空气动力学

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喷气式飞机和空气动力学之间的区别

喷气式飞机 vs. 空气动力学

喷气式飞机（Jet aircraft），又称為--，是一種使用喷气发动机作為推進力來源的飞机。其與傳統的螺旋桨飞机除了使用的動力系統不同之外，所適合的飛行環境也不盡相同：螺旋槳式飛機需通過螺旋槳擾動周遭空氣達到往前推進的目的，因此不能在空氣密度太稀薄的高空中飛行；相反，噴射機由於發動機運作原理的不同，需在10,000至15,000公尺的高空中才能達到最佳推進效率。除此之外，為配合高空飛行時的氣壓降低，噴射客機大部分都配置有加壓艙，而駕駛噴射軍用機的飛行員，則需要穿戴具有加壓功能的飛行服及飛行面罩。 今日的民用噴射機大多以75%至85%音速飛行，相當於0.75至0.85馬赫，它們所使用之推進系統，依照其運作原理的特性差異，通常還可以被大致分類為下面幾種：. 氣動力學 (Aerodynamics)，是流體力學的一個分支，主要研究物體在空氣或其它氣體中運動時所產生的各種力。.

音速

声速，又称“音速”（每秒340 米，每小時1236公里），顧名思義即是聲音的速度，定義為單位時間內振動波傳遞的距離。音速（波傳遞的速度）與傳遞介質的材質狀況（密度、溫度、壓力…）有絕對關係，而與發聲者（波源）本身的速度無關，而發聲者（波源）與聽者（觀察者）間若有相對運動關係，就形成了都卜勒效應；由此觀點，我們可以知道，超音速時的諸多物理現象（震波、音爆、音...），其實與聲音無關，而是壓縮波密集累積所產生的物理現象。聲音的傳播速度在固體最快，其次液體，而氣體的音速最慢。通常音速是指在空氣中的音速，为343.2米/秒（1,236公里/小时）。音速又會依空氣之狀態（如濕度、温度、密度）不同而有不同數值。如攝氏零度之海平面音速约为331.5米/秒（1193公里/小時）；一萬米高空之音速約為295米/秒（1062公里/小時）；另外每升高1攝氏度，音速就增加0.607米/秒。 在固體中有兩種可能的聲波，其中一種是與流體相同的縱波，另一種是流體沒有的橫波，兩種不同的聲波可以有不同的傳播速度（例如地震波）。縱波形式的音速取決於介質的壓縮率和密度，而固體中橫波形式的音速取決於介質的剛度和密度。 在超流體中也存在兩種不同的「聲波」，第一種聲波是與平常流體相同的密度波，另一種是超流體特有的第二聲波。.

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马赫

赫（Mach number）是表示速度的量词，又叫馬赫數。一马赫即一倍音速：馬赫數小於1者為次音速，馬赫數大於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，大於1表示比音速快，同理，小於1是比音速慢。 其中U為流速，C為音速。音速為壓力波（聲波）在流體中傳遞的速度。馬赫數的命名是為了紀念奧地利學者恩斯特·马赫（Ernst Mach, 1838-1916）。 马赫一般用于飞机、火箭等航空航天飞行器。由于声音在空气中的传播速度随着不同的条件而不同，因此马赫也只是一个相对的单位，每“一马赫”的具体速度并不固定。在低温下声音的传播速度低些，一马赫对应的具体速度也就低一些。因此相对来说，在高空比在低空更容易达到较高的马赫数。 1947年10月14日，耶格尔驾驶X-1试验飞机在加州南部上空脱离B-29母机，上升到一万二千公尺高空，并在此高度上达到每小时1078公里的速度，首次突破音障，超过了一马赫。 當馬赫數Ma1.0，稱為超音速流（Supersonic flow），此類流況在航空動力學中才會遇到。 任何超過音速移動的物體會從頭部向後產生錐狀的能量震波（速度越高錐角越小），其力量可能會破壞接觸物體，而且會摩擦製造高溫，因此其體型設計必須盡量限制在錐狀震波的範圍內，同時要採用高抗熱性的材料。 在地表的速度換算相當於一馬赫≈1225km/h,767mph,1125ft/s。飛行物在相同的速度下，其馬赫會因所在高度空氣的音速不同而有差異；高度越高，音速越低，而使得馬赫越高，因此高空飛行的速度會降低以免產生衝擊。.

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