【马赫数是什么】马赫数（Mach Number）是流体力学中的一个重要参数，用于描述物体在流体中运动时的速度与该流体中声速的比值。它是航空航天工程、空气动力学等领域中常用的一个无量纲数，能够帮助工程师了解飞行器或高速物体在不同速度下的气动特性。
马赫数的计算公式为：
$$
\text{Ma} = \frac{v}{a}
$$
其中：
- $ v $ 是物体的运动速度；
- $ a $ 是流体中的声速。
当马赫数小于1时，表示物体速度低于声速，称为亚音速；当等于1时，称为音速；当大于1时，则称为超音速。随着速度的增加，流体的性质会发生显著变化，例如激波的形成、气动阻力的变化等。
马赫数分类总结表
| 马赫数范围 | 速度状态 | 特点说明 |
| Ma < 0.3 | 低速 | 流体可视为不可压缩，空气密度变化不大，适用于大多数地面交通工具和低速飞行器 |
| 0.3 ≤ Ma < 1 | 亚音速 | 空气开始表现出可压缩性，飞机设计需考虑压缩效应 |
| Ma = 1 | 音速 | 声速，此时流体出现局部激波，阻力显著增加 |
| 1 < Ma < 5 | 超音速 | 激波明显，气动加热和结构应力增大，常见于战斗机和部分航天器 |
| Ma ≥ 5 | 高超音速 | 空气因高温而电离，产生等离子体，对飞行器材料和控制系统要求极高 |
马赫数不仅是衡量飞行器性能的重要指标，也是研究气体动力学和热力学的基础参数之一。在实际应用中，工程师会根据不同的马赫数范围来设计飞行器的外形、推进系统和材料选择，以确保其在不同速度下的稳定性和安全性。
