使用方法
- 选择“计算方式”:“马赫数换算为真空速”用于求真空速,“真空速换算为马赫数”用于求马赫数。
- 选择“气温来源”:您读取到的“外界气温”,或在没有气温数据时选择“ISA 高度”。
- 输入“马赫数”或“真空速”,然后读取“结果”和“声速”。
- 使用对照表查看马赫数0.50至0.90各自对应的真空速。
马赫数与真空速的关系
马赫数是飞机速度与空气中声速之比(NASA Glenn Research Center 的 Mach Number 页面,英文)。声速只取决于气温:a = √(γRT),其中 γ 为1.40,干燥空气的 R 为287.05 J/(kg K)(NASA Glenn 的 Speed of Sound 页面,英文)。
真空速等于马赫数乘以飞机所在处气温下的声速,因此在寒冷的空气中,相同的马赫数对应较低的真空速。本页面根据外界气温算出声速,或根据某一高度的 ISA 气温算出声速。
a = √(1.4 × 287.05 × T) (T 为开尔文温度,a 单位为 m/s)
真空速 = M × a
M = 真空速 ÷ a
1节 = 0.514444 m/s;真空速(km/h)= 真空速(节)× 1.852
- 在标准大气的海平面,声速为340.3 m/s,即661.5节。
- 在标准大气对流层顶的气温 −56.5°C 时,声速为295.1 m/s,即573.6节。
- ISA 高度给出该高度的标准气温。实际气温可能高于或低于标准值,因此有外界气温数据时应优先使用。
本页面不涵盖的内容
- 飞机的马赫数限制、最大使用速度,以及抖振和压缩性限制。这些内容见飞机手册。
- 校正空速和指示空速,它们需要气压和压缩性修正。
- 总温,以及高速时的温升。外界气温不包括这些。
- 本页面仅供训练和规划练习,不可用于实际飞行。
计算示例:ISA 中35,000英尺处马赫数0.78
在35,000英尺处,ISA 气温为 −54.3°C(218.81 K)。声速为 √(1.4 × 287.05 × 218.81) = 296.5 m/s,即576.4节。
真空速 = 0.78 × 296.5 m/s = 231.3 m/s,即449.6节,或832.7 km/h。
| 输出 | 数值 |
|---|---|
| 气温 | −54.3°C(218.81 K) |
| 声速 | 576.4节(296.5 m/s) |
| 结果 | 真空速449.6节(832.7 km/h) |
常见问题
马赫数与真空速有什么区别?
马赫数是飞机速度占当时气温下声速的比例。真空速是飞机相对于空气的速度,以节为单位。两者通过声速相联系,而声速随气温变化。
同一马赫数,为什么在另一高度的真空速不同?
随着高度上升,空气变冷,声速随之降低。因此在标准大气中,同样的马赫数在高空对应的真空速更低,那里的气温更低。
应该使用外界气温还是 ISA 气温?
有可靠的读数时使用外界气温,因为它反映的是飞机周围的实际空气。ISA 气温是某一高度的标准值,只有在没有任何气温数据时才有用。
为什么总温不是正确的输入?
总温包括空气在飞机前端停滞所产生的温升,因此高速时比静态的外界气温高。声速应使用飞机周围空气的静态温度来计算。
这些数字可以用于实际飞行吗?
不可以。本页面仅供训练和规划练习。实际飞行请使用飞机手册、其中的速度限制以及当前的天气资料。
资料来源
- NASA Glenn Research Center:Mach Number(英文)
- NASA Glenn Research Center:Speed of Sound,a = √(γRT)(英文)
- Wikipedia:国际标准大气,ISA 气温在某一高度的值(英文)
数据和文字最近核对于2026年11月10日星期二。