馬赫表

馬赫表，也叫馬赫計，是一種飛行器上的皮托-靜態系統（pitot-static system）儀表，它顯示真空速V與聲速c的比值，稱為馬赫數，是一個無量綱量（即沒有單位的物理量）。 馬赫數在馬赫表上顯示為十進制小數。 飛行器以聲速飛行就稱為以1的馬赫數飛行，表示為馬赫數1。

基本介紹

• 中文名：馬赫表、馬赫計
• 外文名：Machmeter
• 用途：測飛行器馬赫數

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，其中流過其表面的低壓區域的空氣局部達到聲速，形成衝擊波，阻力將劇烈增加，影響飛機的穩定性和操縱性，甚至發生激波失速。 該條件的指示空速隨環境溫度變化，而環境溫度隨高度變化。 因此，指示的空速不足以警告飛行員即將出現的問題。 馬赫數更有用，並且大多數高速飛行器受限於最大工作馬赫數，也稱為MMO。

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（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（982公里/小時; 610 英里/小時）。

讀數為0.83的馬赫表

操作

馬赫數測量系統由總壓（或動壓）、靜壓測量系統以及模擬式或數字式函式解算裝置組成。隨著現代計算機的飛速發展，馬赫數的解算方法也多樣化，目前最常用的方法是插值法。此外還有疊代法和泰勒級數展開法。

現代電子式馬赫表使用來自空氣數據計算機系統的信息，該系統使用來自皮托-靜態系統的輸入進行計算。 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-靜壓力轉換為馬赫數，這種馬赫表存在儀器誤差和位置誤差。

校準

在亞音速流中，馬赫表可以根據下面給出的公式校準：

式中：

M表示馬赫數；

表示總壓力；

p表示靜態壓力；

並且假定比熱率為1.4

當在皮托管上形成衝擊波時，所需的公式來自瑞利超音速皮托方程（Rayleigh Supersonic Pitot equation），並疊代求解：

式中：

表示在正常衝擊後測量的總壓力；

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：

輸入：空速管連線埠-靜態連線埠

輸出：A/S、 MACH、MAAS PTR模擬輸出

範圍：60至400節/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（根據客戶的要求）

聯邦航空局技術標準說明：C95 和C46a

該馬赫表的特點：可選聚光圈及燈光顏色。

美國AVIONIX Corporation公司的馬赫表