Re: F1的TOP SPEED

[Ohain (居士)]

※ 引述《vul3G (殘存)》之銘言：
: ※ 引述《hakkinen1 (Mika)》之銘言：
: : 我看F1大約看了3年了
: : 我最近很好奇
: : F1的極速是多少啊
: : 我有聽過可以到達360左右
: : 但是依據都普樂效應
: : 當飛機飛到音速的速度時  飛機會暴掉
:                           ^^^^^^^^^^

比較正確的說法是
當飛機前進時，機翼與前方的空氣碰撞後會產生震波
因飛機在空中屬於一前進的物體
所以飛機與震波往外擴散的狀態呈現都卜勒效應的圖形

但當飛機的速度接近「穿音速」時，也就是約在 0.8～1.0 Mach 時
由機翼產生的震波恰好會累積在機翼前方
因此飛機於穿音速至超越音速的階段間，會有激烈的震動

於飛機之速度恰巧到達音速時
所有的震波將聚集在主翼前緣
若飛機之原始設計不包括超音速的性能
則該飛機就有可能會因此時的震波而解體
故學理上稱之為「音障」

若飛機可以突破「音障」
產生的聲音就稱為「音爆」
而前揭所述之震波，將因飛機之速度已較音速快，而落於飛機之後
若以超音速戰機為例
原則上
於「次音速」、「超音速」狀態飛行較為平穩
於「穿音速」至「突破音障」的狀態，雖會遭遇音障的震波，但不會墜毀

過去二次大戰期間
納粹德國的 Me-163 火箭戰鬥機於俯衝時可達到時速900 km/h 以上（約0.8 Mach 以上）
就數度因遇到穿音速的震波幾乎造成空難
這是人類飛行史上，第一次遭遇音障的阻攔
故納粹德國於1945年推出 DFS-346 火箭推力超音速實驗機
準備一舉創下人類史上第一次超音速記錄
惟後因德國戰敗而未能實現夢想
而人類飛行器超音速的夢想
於1947年才由美國的X-1實驗機完成
（PS）
德國的V-2飛彈於1944年就已經達到五倍音速的速度了，不過它是飛彈，不是飛機
故不列入超音速記錄

結論
1. 只要飛機本身就有超音速的性能
   原則上
   於穿音速或時速恰好為音速時，均可安然通過
   例如：超音速戰機、超音速客機

2. 若飛機本身並無超音速的性能
   則不必到達音速，只要接近音速而超出了機身容忍範圍
   原則上
   該飛機就會因為震波而解體

3. 某些客機（EX：波音 747）因時速可以達到0.9 Mach
   雖然沒有持續超音速飛行的能力
   但設計者預想 747 於某些特定情況下可能會達到音速（EX：例如俯衝）
   為了避免 747 被音障的震波所摧毀
   所以也給 747 足夠的結構強度來預防萬一
   據記載
   波音 747 就曾有因俯衝短暫到達音速的紀錄（但此狀況不能持續）


: 怪怪的。你是指音爆吧
: : 只能飛低於音速或是快速超越音速
: : 不能停留在音速的速度
: : 音速為331+0.6T km/hr  T為當時的氣溫
          ^^^^^^^^^^^^^^
          應該是 331+0.6T m/s

: : 那麼當F1達到音速的狀況時

若以溫度攝氏15度為例，音速就是 340 m/s，也就是 1224 km/hr

F1使用活塞引擎本來就達不到這個速度
若汽車真想超音速
必須使用火箭推力或噴射引擎才有可能


: : 會怎麼樣啊  還是說F1到達不了音速
: : 所以沒有這方面的問題
: Discovery以前有報導過超音速的車子啊
: 不過那很像是用什麼推進器忘了......^^

使用兩具勞斯萊斯 Spey MK202 噴射引擎


（PS）
以上論述若有錯，請不吝指正





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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 210.192.234.198
※ 編輯: Ohain           來自: 210.192.234.198      (01/08 01:50)
→ scuderia:你真的是社會組嗎..@@
→ samrossi:強!!!!!!!!
→ samrossi:路人我是五流電機科畢業 都在混...
→ samrossi:連三用電表都不會用....羞
→ Ohain:其實我講的都不超過高中物理的範圍啦...
→ Ohain:若有軍事專家來看，可能會被糾正許多地方
→ Qeta:高手  <(_ _)>
→ AeroEngineer:題外話：747客機是有超音速飛行的紀錄的
→ Greenleft:看discovery說好像是在俯衝的時候突破的
→ Ohain:請告知「747因俯衝而超音速」之資料來源^^
→ Greenleft:最近的discovery,紀念飛行100週年特輯
→ Greenleft:其中有一集是介紹747的，中間有提一些
※ 編輯: Ohain           來自: 210.192.233.242      (01/10 01:10)
→ Ohain:已將部分錯誤的內容修正了...^^