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(体育)赛车——2023年环塔拉力赛第六赛段赛况
当日,2023年中国环塔(国际)拉力赛暨中国汽车越野拉力锦标赛新疆分站赛完成第六赛段的比赛。该赛段位于新疆和田地区的沙漠中,全长约286公里,包括砂石路、沙丘、林间土路等多种类型。
5月28日,陕西云翔俱乐部车手杜炫义、领航员潘宏宇驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,浙江力驰车队车手梁钰祥、领航员寇洪涛驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,北京汽车车队车手王强、领航员马淼驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,赛车疾驰在赛道上(无人机照片)。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,金樽吟车队车手徐清为、领航员王颖刚驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,奇瑞赛车队车手陶鹏飞、领航员黄志锋驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,浙江力驰车队车手韩魏、领航员马利驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,多耐减振器车队车手陶永明、领航员王翼荣驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
(体育)赛车——2023年环塔拉力赛第六赛段赛况
当日,2023年中国环塔(国际)拉力赛暨中国汽车越野拉力锦标赛新疆分站赛完成第六赛段的比赛。该赛段位于新疆和田地区的沙漠中,全长约286公里,包括砂石路、沙丘、林间土路等多种类型。
5月28日,陕西云翔俱乐部车手杜炫义、领航员潘宏宇驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,浙江力驰车队车手梁钰祥、领航员寇洪涛驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,北京汽车车队车手王强、领航员马淼驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,赛车疾驰在赛道上(无人机照片)。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,金樽吟车队车手徐清为、领航员王颖刚驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,奇瑞赛车队车手陶鹏飞、领航员黄志锋驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,浙江力驰车队车手韩魏、领航员马利驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
5月28日,多耐减振器车队车手陶永明、领航员王翼荣驾驶赛车疾驰在赛道上。 新华社记者 胡虎虎 摄
马淼淼:用乐观热情做好抗疫工作的“信息兵”
岁末年初来势汹涌的新型冠状病毒席卷全国,面对疫情,每个人都在全力以赴,每个岗位上都上演着一幕幕让人感动的事迹。潞安集团常村煤矿职业健康科的马淼淼巾帼不让须眉,在疫情面前毫不退缩,勇于奉献自己的力量,用乐观热情做好抗疫工作的“信息兵”。
排查武汉返乡人员时,需要了解、确认当事人及密切接触者的相关信息,该矿职业健康科按照各单位和小区上报的名单,一一打电话确认信息,在此过程中,难免遇上不理解、不支持、负面情绪严重的居民。
一名陈姓居民,多次打电话都没人接听,全科人员轮流打,终于接通电话了:“您好,打扰你了,我是职业健康科的工作人员马淼淼,请问你是陈某某吗?”这时,她的母亲不耐烦的问:“嗯,有什么事?!”“现在正是新冠肺炎疫情的关键时期,我们需要对从武汉返回的人员及密切接触者的相关信息进行登记,需要您提供一下。”“我们又不是从武汉回来的!为什么一直打电话?”“是这样的,首先我们排查范围不仅是从武汉返乡人员还有途径武汉的人员,即使当事人没有下车,有可能有武汉的上车人员,为了安全起见,都在我们的排查范围内;其次接到当地政府的大数据排查结果出现了您的名字……”马淼淼的话音还没落,对方就不耐烦了:“我们又没有从武汉回来?你们这样问有什么意思?”“不好意思,我们给你造成了不必要的麻烦希望您理解,也请您配合我们的工作,因为屯留大数据……”“你们这么有能耐,不用问我啊,你们自己查啊……”
像这样被拒绝、不理解、不配合的事例,马淼淼在信息排查过程中遇到很多。尽管这样,她仍用积极乐观的热情对待这份特殊的工作,用更大的耐心去理解每个人的难处。不畏艰难、不怕吃苦、勇于奉献,同时,她作为一名母亲、一名妻子,舍小家顾大家,为孩子树立了一个良好的榜样。(郝丽丽)
来源:常村煤矿新闻中心
1马赫相当于每小时多少公里?为何飞行速度,常用马赫为单位?
在我们的生活中,存在着很多基本单位,这是科学家通过各种物理定律和有关的定义,在彼此间建立的联系。
国际单位制
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。
如果物体飞行的速度,达到超音速,尽管前方的空气仍会被“压缩”,但此时空气的速度已经比物体的飞行速度慢了,就没有办法在前方堆积形成阻力了。
飞行器在空中的情况
一般来说,只要马赫数达到1.2以上,就可以实现超音速飞行,那些没有办法超过飞行速度的“压缩空气”会在物体的尾部聚集,由此形成音锥。
随后就有可能导致强烈的音爆效应,直接将建筑的玻璃震碎,甚至导致耳聋,所以在全球范围内,都会禁止飞行器用超高音速在居民区上空进行飞行。
除了音障的影响外,使用马赫数作为飞行速度的单位,最重要的还是音速和空气密度、温度和大气压等指标存在确定的对应关系。
音爆效应
用马赫数就可以准确地描述出,飞行器在当前情况下地空气动力学特性。
马赫到底有多快接下来我们可以感受一下,马赫到底有多快。
世界上第一次马赫数超过1的飞行,是在1947年的10月。
当时美国飞行员耶格尔驾驶X-1实验飞机在加州南部上空,上升到12000米高空时,脱离了母机B-29,在那里实验飞机的飞行速度达到了1078千米/小时,这是人类第一次突破音障飞行。
X-1超音速飞机
超音速飞行器的研发,也是因为在二战期间很多飞行器因音障报废。
当马赫达到2-5时,就可以实现超音速飞行了,美国在实现第一次超音速飞行后,就一直提高速度。
不过飞行速度越快,机身和空气的高速摩擦,就会使机身表面的温度急剧上升,所以当马赫数高于2.5后,飞行器就需要采用耐热合金节后进行防热处理。
美国超音速战斗机
超高音速飞行随着技术的进步,我们已经进入超高音速时代了,当马赫数达到5以上时,就可以实现超高音速飞行。
美国的技术进步一直很快,他们在上世纪50年代,就已经实验了首个飞行速度超过6马赫的X-15飞机,时速甚至可以达到每小时7000公里。
如今我国已经成功研制出了马赫数为6的超高音速飞机,它能够在6小时内环绕地球一周。
X-15
由于速度过高,压力减小后容易导致飞行员出现黑视和眩晕等情况,所以为了保障飞行员的安全,他们在飞行时必须穿戴特制压力服。
超高音速在军事上有着重要的意义,超高音速导弹、超高音速飞机和空天飞机等,都已经作为一个国家的战略武器。
就拿超高音速导弹来说,采用的是“钱学森弹道”,有着特殊的飞行轨迹,与超高音速结合,可以极大地增加敌军空天防御系统的识别和拦截难度,并且有效地击中目标。
超音速导弹
当马赫数达到5以上之后,弹丸都不需要装填火药,仅依靠巨大的动能就可以对目标造成毁灭性的打击。
因此军事专家将超高音速称为,继螺旋桨、喷气推进器之后,航空史上的第三次革命性成果。
当然人类对技术的研发是永无止尽的,在超高音速导弹之上,美国宇航局甚至还提出了极超高音速导弹的概念,它的速度可以达到马赫数10以上。
超高音速导弹路径
不过这一技术目前尚且还在研发中,毕竟现在能够掌握超高音速导弹的研发技术和经验的国家也是极少数。
当然很多人也表示,如果超音速发展到一定程度,或许能够将其从军事领域扩展到民用领域,其实在上世纪就已经出现过超音速客机,只是因为事故被终止。
或许在技术的进步下,我们能够再次实现,这样人们的出行时间就会进一步缩短了,不过这其中就牵涉到制造成本的问题。
超音速客机
因为民用飞机一般以盈利为目的,要在盈利的同时保障飞机的安全性,高超的技术和设备肯定少不了,把成本折算到票价上,几乎很难让人接受,所以还是慢慢发展吧。
马赫是什么意思?1马赫的值是固定的吗,它究竟能够有多快?
在阅读文章之前,客官可以动动手指点个关注,与作者互动,积极参与讨论吧!
马赫的含义描述速度的单位通常有每秒或每时多少米、千米,或者英里等,再高一点可以用超音速来形容。但音速每秒才340米,每小时1224公里,而且还要考虑大气压。所以这些都是小儿科,要形容速度之快,还是要用马赫才像样。
在我们生活中存在很多基本单位
马赫其实是个著名物理学家的名字:恩斯特.马赫,就像用牛顿来表示力的单位一样,马赫也是为了纪念他对物理学的贡献而用上的。
马赫这个单位是为了纪念恩斯特·马赫的物理贡献而出现的
那么马赫究竟有多快?跟音速比,是它的多少倍呢?
这个问题没有标准答案。
因为音速从严格意义上来讲并不固定,声音在不同的介质中传播速度并不相同,我们说的340米每秒,是限定了1个标准大气压和15摄氏度的温度条件。
在地球不同的海拔高度上声音的速度是不一样的
要是声音在固体和液体中传播,就不是这个速度了,得考虑传播介质的密度。密度越大,声音的传播速度越快。
为了便于计算,人们给马赫数下的定义为:物体运动速度与音速的比值,并将马赫数等于1时,规定为1倍音速;小于1时规定为亚音速;高于5,则规定为超高音速。
人们根据马赫值区分三种不同范围的速度,并为其命名
因此,马赫并不能像千米那样直观地表现物体的运动速度,更不能简单地描述它每小时有多少千米(公里),它只是一个比率,无法恒定。
这时候有人会问,既然用马赫做速度单位这么麻烦,为什么我们还要使用它呢?
这还得从战斗机的问题说起。
马赫的应用战斗机的速度非常快,因为“天下武功唯快不破”。现代战争中的战斗机速度都能达到超音速,如果达不到,就可能成为敌人的刀下鬼了。
现代战斗机的速度基本都很快
一架战斗机在高速飞行时,前方的空气会被它挤压、弹开,飞行器过了之后再复原。当然,这需要一定的时间,可当战斗机快到接近音速时,空气没时间复原,就会跟随战斗机速度的提高积累的越来越多,堵在战斗机前方,形成激波面,也叫音锥。
不过出现音锥不是啥好事情,它表示,飞行器的阻力增大了。要突破这些阻力,飞行器就得继续加速,此时,往往会产生强烈的爆炸声,这就是我们有时莫名其妙听到的爆炸声——音爆。
音爆其实是战机快速飞行时产生的强烈爆炸声
如果天气和环境条件允许的话,及时抬头还能看到音爆云。对没见过战斗机的普通人来说,音爆云很稀奇,但对战斗机飞行员来说,简直就是家常便饭。
音爆云的杀伤力很大,会影响人的听觉,要是出现在高楼林立的城市里,能直接震碎玻璃。再严重一点,某些不太坚固的建筑物也会被它损坏。
要突破威力如此之大的音障,就像人想撞破钢筋混凝土墙壁一样艰难,所以战斗机突破音速太重要了。但飞行员也只能通过仪表盘得知他的飞行速度,却无法判断跟音速的关系。此时,表示物体运动速度和音速比率的马赫便显示出了它的价值。
战斗机突破音速很重要,但飞行员需要外物判断飞机速度
前面有提到,声音的传播速度不固定,340米每秒的恒定值是有限定条件的,可战斗机不可能受限,它的飞行高度时高时低。而声音的传播速度是会随着海拔的升高,空气变的稀薄而降低。所以,超音速对战斗机来说也是变量。
如果给战斗机配一个马赫仪表,飞行员便能随时掌握并调整自己的速度,为突破音障做准备。
除了用于计算数值,马赫仪表还有更大的作用,它可以描述空气动力特性,具有重大的物理意义。
大部分马赫表都和空速表结合在一起的
空气动力特性是指,作用在飞行器上的空气动力与它的力矩跟随飞行器外形、飞行姿势和速度,还有空气密度、粘度、压缩度等各项参数的变化规律,它能给飞行器的性能分析提供严谨的依据。
战斗机能不断地改进、升级,马赫仪表可作了不小的贡献。
那么,作为速度单位时,时速1马赫的战斗机又究竟能飞多快呢?
1马赫有多快?马赫作为速度单位,是1929年物理学界提出的,但碍于当时的材料所限,战斗机的速度并不高。直到1947年,美国的X-1战斗机才在13000多米的高空飞出了1.06马赫的速度,让人类踏出了超音速飞行的第一步。
美国X1试验机首次突破超音速
现在,世界上速度最快的飞行器是美国的X-43A极音速飞机,它的理论速度能达到10马赫。
X-43A的实验机进行了三次试飞,第一次很不幸地失败了;第二次,它脱离飞马座火箭后,在接近29000米的高空飞了11秒,速度约为7马赫;第三次,它又搭乘了飞马座火箭,在超过12000米的高空飞出了约9.8马赫的速度,最后飞到了离地超过35千米的高空。
如果硬要把当时环境下的9.8马赫换算常用单位的话,大概是每小时11200公里的速度。
绕飞地球一圈的行程约为40000公里,按照X-43A9.8马赫的速度,3个小时就完成任务了。
美国X43A试验机如果按照9.8马赫速度飞行,3小时能绕地球一圈
虽然现在并没有飞行器能超过X-43A,但科学家仍然抱了很大的期望,能将下一代超音速飞行器的速度设计到15马赫。
以标准音速每小时1224公里来计算的话,这个速度为每小时18360公里,两个多小时就能绕行地球一周。
如果有科学家能把15马赫的速度应用到商用飞行器上,岂不是人类的环球旅行就能轻而易举地实现了?
如果将超音速应用到商用飞行器,人类就能实现环球旅行了?
但目前这只是个梦,实现起来相当困难。
先不说人类本身是否能够承受得了这么高的速度,就物体的运动速度而言也要受引力的限制,质量越大的物体受到的引力也越大。比如火箭的推进器速度差不多在7马赫左右,载重大的火箭连7马赫都达不到。
所以,提高飞行器的运动速度,是有很多条件限制的。
提高飞行器的运动速度,有很多条件限制
当然,不管多少马赫的超音速飞行器,碰到光速都只能低头叫大哥。光速是宇宙中目前已知的最快速度,它指的是光波、电磁波在真空中传播的速度,能达到每秒299792.458公里。
如果有物体想要接近光速,那么首先它的质量得趋于无穷大,因为物体的质量一定会随着速度的增大而增大。
相对论说,当一个物体运动达到了光速,它便拥有了扭曲时空的能力,就是说,能穿梭时空回到过去了。
如果扭曲时空,也许能够穿梭时空回到过去
可人类能造出趋于无穷大的飞行器吗?显然不能,而且从理论上来讲,宇宙中也不存在无穷大质量的物体。
为了提升速度,人类又设计出了粒子束聚变加速器,但仍然无法达到光速,只能是不断地接近光速。所以,不管是爱因斯坦提出的穿梭时空,还是霍金提出的时光旅行,目前都无法实现。
我们还是踏踏实实地继续提升马赫速度吧,能让人类在地球上几小时之内快速来往已经是不得了的成就了。