想疯了？战斗机速度马赫50是什么概念？实际上依然很慢

还是一个标签话题，问到#战斗机30马赫到50马赫什么概念?#

现代还在服役的普通战机的最快飞行速度是1.6马赫，高阶一些战机的最快速度可以达到马赫1.8左右，比较逆天的战机例如Mig-31的最快飞行速度可以达到马赫2.85，这已经是很多军用航空器所难以企及的速度范畴了。

最近又开始有军事喷子们在造谣“中国六代机，极速20马赫”。

这件事咱们就又能借着今天的标签话题来说说了。

当谈到战斗机的速度，马赫数是一个衡量单位，表示飞行器的速度与声速之比。声速是指在特定条件下空气中传播的声音的速度。因此，马赫数为1表示飞行器的速度等于声速，马赫数大于1表示飞行器的速度超过声速。标准大气条件下，音速约为每秒340米。但是随着飞机飞行的海拔高度增加，周围的空气气压也会降低，同时温度也会显著下降，这时候马赫数也会变化，例如在三万米高空大气的密度明显较低，并且温度也较低。这种情况下，声速会略微降低。根据一些近似估算，大约可以认为三万米高空的声速约为每秒295至305米之间。因此如果以绝对速度来计算的话，在接近于海平面飞行速度马赫0.95的一架亚音速飞机，如果能在三万米高空保持其绝对速度的话，其马赫数就已经超过了1，也就是进入的超音速状态。

当然了，在3万米高度上的声速是地球大气层中声音传播速度最慢的区域，也相当方便飞行器在超音速状态下高速飞行的同时获得足够的升力。

但是，对于大气层内飞行的航空器来说，别说是飞到马赫数50，就连军事喷子们的马赫20其实都是想疯了的事情！

咱们就先从马赫数20开始聊起：

首先一架飞行器在空气中以马赫数20来飞行遇到的最大的问题是气动负荷的指数级增加。

我们知道，任何一个在空气中飞行的航空器都会遇到四个基本力的作用：

也就是推力（拉力）、阻力、升力和重力。当然了这是为了简化研究和简单的说明问题。其实还有侧向力和应变力，例如侧向力更多的就是为了飞机的控制和稳定。这些力在研究航空器的时候会集中起来做研究的时候就叫做气动负荷（Aerodynamic Load）。

首先我们要说下阻力，在空气中飞行的阻力的计算公式大多与速度的平方成正比。我们可以粗略的计算一下，当一个飞行器由马赫2的速度上升为马赫20，速度加快了10倍，其阻力会提高100倍。

为了能匀速飞行，至少推力要等于阻力。这时候你会发现推力也要比马赫2飞行的时候大100倍。且不说我们现在是不是可以研制出一台比现有喷气式发动机推力大100倍的新型航发（这显然不可能），我们要讨论的是飞机本身并不是一个物理学上的理想刚体。前面受到了巨大的阻力，后面还有巨大的推力，结果就是这样的：

目前我们还没有研究出可以克服这么大压力的结构。这时候就会有人问了，那弹道导弹的弹头或者飞船的返回舱进入大气层的时候不是也有马赫数20多吗？

那是气动减速的过程，后面并没有推力。同时由于在稀薄大气层内速度剧烈的降低阻力也会成指数级的减小。因此才不会对返回器的结构构成伤害。

即便如此过高的速度就在大气层中运动也会有超过结构强度的事情发生，例如陨石爆炸解体。

例如上面这个陨石的爆炸解体是发生在2013年2月15日俄罗斯车里雅宾斯克州，据天文台的资料说，解体的陨石进入大气层的速度是5.4万公里时速，在解体的时候已经降低到了1.2万公里/时的速度，如果安装地面声速来算是马赫35，就已经达到了一颗陨石的结构极限。

后来这颗陨石的碎片被找到

经过鉴定是“LL球粒陨石”，也就是说这是一块巨大的铁矿石直接砸了下来。目前，我们做飞机的结构强度很难和这种陨石相比。这才马赫35，就解体成渣了，飞机呢？

当然，还可以考虑在地球大气层之外作为空天战机飞行嘛，毕竟大气层外没有空气，首先第一点，没空气就用时速来表示，和马赫数就沾不上边了。其次，即便是用时速折算成马赫数，马赫20也好马赫50也好，对于空间作战来说其实很慢。一旦开到了太空战场，人类就不会局限于近地轨道空间作战，还会到高轨道进行更大范围的战斗。这时候即便是马赫数50，在宇宙尺度也是没法看的。

例如我们要去摧毁一枚美国的GPS卫星。看似GPS卫星20180公里的轨道高度并不算太远的距离对吧，马赫50的速度一秒钟就可以飞17000米也就是17公里，似乎是大约20分钟的时间就可以飞到。但是要知道，这只是地面高度，你没有考虑轨道广度的问题。地球的半径只有6378公里！再加上卫星的高度20180公里就是在一个166784.24公里的圆周内寻找这枚卫星，这段距离差不多是地球到月球的一半。如果飞完全程则需要差不多3天的时间。

其实，马赫50虽然在咱们现在看来很快，但是真正的在一个飞行器可以发挥“马赫50”的速度条件下，你又会觉得马赫50的速度慢得无比。