[科普中国]-马赫表

用处

当跨音速飞行中的飞行器速度接近声速时，其首先达到它临界的马赫数，其中流过其表面的低压区域的空气局部达到声速，形成冲击波，阻力将剧烈增加，影响飞机的稳定性和操纵性，甚至发生激波失速。 该条件的指示空速随环境温度变化，而环境温度随高度变化。 因此，指示的空速不足以警告飞行员即将出现的问题。 马赫数更有用，并且大多数高速飞行器受限于最大工作马赫数，也称为MMO。2

例如，如果MMO为Mach 0.83，则在标准条件下声速为590英里（1093公里/小时; 679英里/小时）的30,000英尺（9,144米）处，MMO的真实空速为489节（906公里 / 小时; 563英里/小时）。 声速随着空气温度的升高而增加，因此在10000英尺（3,048米）处的马赫数0.83处，其中空气比在30,000英尺（9144米）处更热，在MMO处的真实空速将是530节（982公里/小时; 610 英里/小时）。2

操作

马赫数测量系统由总压（或动压）、静压测量系统以及模拟式或数字式函数解算装置组成。随着现代计算机的飞速发展，马赫数的解算方法也多样化，目前最常用的方法是插值法。此外还有迭代法和泰勒级数展开法。2

现代电子式马赫表使用来自空气数据计算机系统的信息，该系统使用来自皮托-静态系统的输入进行计算。 一些旧的机械式马赫表使用高度表和空速表膜盒一起将皮托-静压力转换为马赫数，这种马赫表存在仪器误差和位置误差。2

校准

在亚音速流中，马赫表可以根据下面给出的公式校准：3

式中：

M表示马赫数；

表示总压力；

p表示静态压力；

并且假定比热率为1.4

当在皮托管上形成冲击波时，所需的公式来自瑞利超音速皮托方程（Rayleigh Supersonic Pitot equation），并迭代求解：3

式中：

表示在正常冲击后测量的总压力；

注意，所需的输入是总压力和静压力。不需要空气温度输入。

实例

现有的马赫表有美国AVIONIX Corporation公司的型号为P/N 2C130的马赫表。

该表的详细参数：

输入：空速管端口-静态端口

输出：A/S、 MACH、MAAS PTR模拟输出

范围：60至400节/小时 (IAS)，-1,000英尺至55000英尺

Vmo/Mmo/飞机极限曲线

重量：1.2磅。

电源：5伏交流/直流或28伏直流（根据客户的要求）

联邦航空局技术标准说明：C95 和C46a

该马赫表的特点：可选聚光圈及灯光颜色。