[科普中國]-馬赫表

用處

當跨音速飛行中的飛行器速度接近聲速時，其首先達到它臨界的馬赫數(shù)，其中流過其表面的低壓區(qū)域的空氣局部達到聲速，形成沖擊波，阻力將劇烈增加，影響飛機的穩(wěn)定性和操縱性，甚至發(fā)生激波失速。 該條件的指示空速隨環(huán)境溫度變化，而環(huán)境溫度隨高度變化。 因此，指示的空速不足以警告飛行員即將出現(xiàn)的問題。 馬赫數(shù)更有用，并且大多數(shù)高速飛行器受限于最大工作馬赫數(shù)，也稱為MMO。2

例如，如果MMO為Mach 0.83，則在標準條件下聲速為590英里（1093公里/小時; 679英里/小時）的30,000英尺（9,144米）處，MMO的真實空速為489節(jié)（906公里 / 小時; 563英里/小時）。 聲速隨著空氣溫度的升高而增加，因此在10000英尺（3,048米）處的馬赫數(shù)0.83處，其中空氣比在30,000英尺（9144米）處更熱，在MMO處的真實空速將是530節(jié)（982公里/小時; 610 英里/小時）。2

操作馬赫數(shù)測量系統(tǒng)由總壓（或動壓）、靜壓測量系統(tǒng)以及模擬式或數(shù)字式函數(shù)解算裝置組成。隨著現(xiàn)代計算機的飛速發(fā)展，馬赫數(shù)的解算方法也多樣化，目前最常用的方法是插值法。此外還有迭代法和泰勒級數(shù)展開法。2

現(xiàn)代電子式馬赫表使用來自空氣數(shù)據(jù)計算機系統(tǒng)的信息，該系統(tǒng)使用來自皮托-靜態(tài)系統(tǒng)的輸入進行計算。 一些舊的機械式馬赫表使用高度表和空速表膜盒一起將皮托-靜壓力轉(zhuǎn)換為馬赫數(shù)，這種馬赫表存在儀器誤差和位置誤差。2

校準在亞音速流中，馬赫表可以根據(jù)下面給出的公式校準：3

式中：

M表示馬赫數(shù)；

表示總壓力；

p表示靜態(tài)壓力；

并且假定比熱率為1.4

當在皮托管上形成沖擊波時，所需的公式來自瑞利超音速皮托方程（Rayleigh Supersonic Pitot equation），并迭代求解：3

式中：

表示在正常沖擊后測量的總壓力；

注意，所需的輸入是總壓力和靜壓力。不需要空氣溫度輸入。

實例現(xiàn)有的馬赫表有美國AVIONIX Corporation公司的型號為P/N 2C130的馬赫表。

該表的詳細參數(shù)：

輸入：空速管端口-靜態(tài)端口

輸出：A/S、 MACH、MAAS PTR模擬輸出

范圍：60至400節(jié)/小時 (IAS)，-1,000英尺至55000英尺

Vmo/Mmo/飛機極限曲線

重量：1.2磅。

電源：5伏交流/直流或28伏直流（根據(jù)客戶的要求）

聯(lián)邦航空局技術(shù)標準說明：C95 和C46a

該馬赫表的特點：可選聚光圈及燈光顏色。