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你有没有想过，如果你能以超音速飞行，你能在多短的时间内环游世界呢？或者你有没有好奇过，为什么飞机在飞行时会发出巨大的爆炸声呢？
这些问题的答案都和一个神秘的量词有关，那就是马赫。今天，我们就来一起探索马赫的奥秘，看看它和我们的生活有什么关系。
在飞行器领域，我们常常听到一个神秘的词汇——马赫。这个词代表着飞行速度的一种度量单位，通常用于描述飞机、火箭等飞行器的速度。
为了更好地了解这个词的来历，我们需要回顾一位杰出的奥地利学者——恩斯特·马赫（Ernst Mach，1838-1916）。他不仅是一位物理学家，还是一名心理学家和哲学家，他对流体力学和超音速飞行领域做出了巨大的贡献。
现在，让我们深入了解一下马赫这个词的具体含义。马赫数，简单来说，就是速度与音速的比值。不过，音速（也就是声音传播的速度）在不同的高度、温度和大气密度等条件下会有所不同。
所以，马赫数并不是一个固定的速度值，而是一个相对的概念。比如，当我们说Ma1.6时，意味着飞行速度是当地声速的1.6倍。
让我们穿越时光回到1887年，那是马赫和他的合作者皮特·萨彻用纹影技术拍摄了一些超音速飞行的照片。通过这些照片，他们发现了物体在超音速飞行时产生的冲击波和一个有趣的现象——马赫锥。
此外，他们还推导出了一个重要的公式，被称为马赫角，用来描述冲击波的锥面与物体运动方向夹角与马赫数的关系。这些发现对空气动力学和超音速飞行的发展产生了深远的影响。
为了纪念马赫的杰出贡献，人们将速度与音速的比值称为马赫数，将冲击波的锥面称为马赫锥，而冲击波的锥面与物体运动方向夹角则被称为马赫角。
这些概念不仅在科学领域中具有深刻的影响，也让我们对飞行的奥秘有了更深层次的理解。
上个世纪，人类对于超越音速的向往可谓十分浓厚。随着飞机速度的不断提升，人们开始对突破音速的可能性产生浓厚兴趣。然而，要超越音速并非易事。
靠近音速时，飞行器会遇到一系列困难和危险，如空气阻力急剧增加、飞机结构变形、操控失效以及冲击波产生等。因此，要实现超音速飞行，必须拥有特殊的设计和技术。
首次尝试超越音速的国家是德国。在二战期间，他们研发了一种名为V-2的火箭弹，其飞行速度达到每小时5000公里，远超音速。
然而，这款火箭弹并非专为探索音速而设计，而是作为攻击敌方城市的武器。此外，它既没有载人也无法回收，因此并不能算作真正意义上的超音速飞行器。
超音速飞行的里程碑发生在1947年10月14日，一位名叫查尔斯·耶格尔的飞行员在美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠上空，驾驶着一架被称为贝尔X-1的火箭飞机，成功地突破了音速。这个重要的时刻被视为人类历史上首次实现超音速飞行，标志着航空技术进入了全新的纪元。
贝尔X-1并非一架普通的飞机，它专门设计用于研究超音速飞行。这架飞机采用了全新的火箭发动机、流线型的机身，还有可调节的机翼和尾翼，使其能够适应不同的飞行状态。
耶格尔驾驶着这架飞机，在1.1万米的高空中以每秒1.07马赫的速度成功突破了音障，实现了人类长久以来的梦想。这次突破标志着科技的飞速发展，为未来的航空技术和超音速领域开辟了全新的道路。
在耶格尔开创超音速新时代之后，许多勇士继续挑战音速的极限，驾驶着各式各样的超音速飞机，在天空中创造了令人瞠目的壮举。
回到1953年8月26日，美国飞行员约瑟夫·基廷驾驶着D-558-2火箭飞机，于海平面上以每秒2.44马赫的速度飞行，成为首位在海平面上超越两倍音速的人。
随后，1956年12月12日，美国飞行员米尔顿·汤普森驾驶X-2火箭飞机，在高空中以每秒3.2马赫的速度飞行，成为首位超越三倍音速的人。
而后，1961年5月5日，美国宇航员艾伦·谢泼德驾驶水星-红石火箭飞机，突破大气层，以每秒7.8马赫的速度成为首位进入太空的人。
再接下来，1966年10月3日，美国飞行员威廉·奈特驾驶X-15火箭飞机，在高空中以每秒6.7马赫的速度飞行，创造了有人驾驶飞机的速度纪录。
既然了解了有关音速的知识，你是不是也好奇人类现在能达到几马赫的速度了呢？
人类最快的速度记录保持者不是飞行员，而是一个特殊的探测器，名字叫做太阳神2号。这个探测器是由美国国家航空航天局（NASA）于2018年发射的，它的使命是深入探索太阳的表面和大气层。
由于太阳神2号靠近太阳，受到了太阳强大引力的影响，它的速度逐渐增加，最终达到了惊人的252,792千米/小时，相当于每秒70.22千米，或者说是0.000234光速。这个速度令人难以置信，相当于205马赫！
这个壮丽的成就不仅是人类创造的最大速度记录，而且远远超过了音速。太阳神2号的速度之快，让我们更深刻地理解了太阳系中天体运动的力量和速度的概念。
是的，有人类乘坐的飞行器能够达到超音速。目前，世界上最快的战斗机之一是美国的F-15鹰式战斗机，它能够达到每秒2.5马赫的最大速度，相当于3000千米/小时。
这款战斗机在1985年创造了一个令人惊叹的世界纪录：从地面起飞到达3万米的高度只用了3分半的时间，相当于每秒上升了140米。
人类对速度的追求不仅限于天空，还延伸至水下和地下。在水下，由于水的阻力和压力限制，速度通常比空中要低得多。目前，人类设计的最快水下飞行器是俄罗斯研制的超级洲际导弹。
这种导弹在水下能够以每秒0.8马赫的速度飞行，相当于每小时1000千米。这种导弹能够携带核弹头，构成对敌方的重大威胁。
至于地下，速度受到土壤阻力和温度限制，通常比水下速度更低。目前，人类研究的最快地下飞行器是被称为超音速隧道的交通工具。
美国和中国等国家正在研究这种隧道，它可以在地下以每秒0.3马赫的速度运行，相当于每小时400千米。
这种隧道利用真空和磁悬浮技术，减少空气阻力和摩擦力，从而提高了运输效率。这种技术的发展将有望在未来改变地下交通运输的方式，提供更高效快速的地下交通系统。
人类对音速的追求，不仅仅是为了速度的刺激，更是为了探索未知的领域，为了实现人类的梦想。
超音速飞行的技术，为人类的航空事业和航天事业带来了巨大的发展，也为人类的交通和通讯提供了更多的可能性。
今天，我们可以乘坐超音速客机在几个小时内飞越大洋，我们可以通过卫星电话和互联网与世界各地的人沟通，我们可以用火箭和航天器探索太阳系和宇宙，这些都是超音速飞行的技术给我们带来的礼物。
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