贺俊杰/文

在培训课程上，给大家讲高真空获得原理时，有一段说明：高真空扩散泵中的金属硅油，在临近300℃产生金属油蒸汽流，从三级喷塔偏转射流，以马赫数等于1的临界点射出。

有不少人提问：马赫数等于1的临界点是多少?

这一点我给大家科普一下：

我们知道马赫是个速度单位，它的命名主要是为了纪念19世纪奥地利物理学家恩斯特·马赫(1838－1916)。

马赫的一个重要贡献，是在测量武器装备在射击发射速度上的快与慢、在距离与速度的运行上与声音传播之比，通过对声音传导的研究，推出了开创性的研究成果，为人类空间速度传导奠定了基础。

随着航空航天技术的发展进步，飞机从亚声速迈向超声速，马赫成了衡量飞行速度的关键指标。

1马赫，相当于常规声速，也就是每秒钟340米。

值得一提的是，声音是靠空气传播的，因此受大气环境因素的影响，气温与湿度，高度越高，空气越稀薄，声音的传播速度越慢，会低于常规的每秒340米。

有的战机高空飞行时，速度能够达到3马赫，比如米格-25。如果降低飞行高度，米格-25就无法达到3马赫的速度。

随着战机的材料技术取得重大突破，外型加以改进设计，现代战机突破了声障，发展出速度超2马赫的战机。而2马赫以上的战机，极大地提升了空军的作战半径和应变能力，改变了空战模式。

中国歼-20的最大飞行速度是2.8马赫，按照一马赫每秒340米来算，歼-20的速度可达到每秒952米，也就是每小时约3427公里，真是快到让人不可思议。

1马赫等于每小时1126公里。

马赫的大约速度换算一般认为以低空相当于340.3 m/s，等同于1225 km/h，761.2 mph，或者1116 ft/s。视为等于声音在15摄氏度的空气中传播的速度。

马赫是表示速度的量词，通常用于表示飞机、导弹、火箭的飞行速度。

马赫数1即为一倍音速。另外，音波可以在固体、液体或是气体介质中传播，介质密度愈大，则音速愈快，因此马赫的大小不是固定的。

马赫数小于1者为亚音速，马赫数大于5左右为超高音速；马赫数是飞行的速度和当时飞行的音速之比值，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米每秒大的状态，小于340米每秒的速度称作亚音速，等于340米每秒的速度为穿音速，声音的速度会因为气温的不同或气压的不同，而有所不同。高超音速定义：一般认为大于5倍音速的速度称为高超音速。

标准速度的测试是在气温15℃的海平面测试声音在空气中传播的速度，在水中或其他介质中速度不同。超音速便是指超过声音的传播速度。

Ma= v/a

其中Ma为马赫数，V为飞行速度，a为飞行器所在位置的音速。故，当Ma>1时为超音速。

声音在常温下的空气中，传播速度为344米/秒，一般把这个数定为1马赫。如果飞行器的速度达到688米/秒，就是2马赫。可以换算：1马赫=1238.4千米/小时。

当马赫数Ma

一般的水流及大气中空气的流动，譬如湍急的河流、台风风场和汽车的运动等，皆属于不可压缩流场。

但流体在高速运动，比如流速接近音速或大于音速时，流体密度会随压力而改变，此时气体之流动称为可压缩流场。当马赫数Ma>1.0，称为超音速流，此类流况在航空动力学中才会遇到。

根据如上所叙，我们在高真空获得所用的扩散泵油汽流喷咀喷射速率及马赫数等于1的临界点就是马赫数的1倍了。