中速篇:星球人类子弹飞船与光,我们这个宇宙的速度尺度

小火箭出品

本文作者:邢強博士

本文共2000字, 69圖。 預計閱讀時間:6分鐘

今天, 我們聊一聊太空、軍事與科技中的各種速度。

借此機會, 小火箭會分三篇文章, 給出一個跨度從0.000000000000000001米/秒到將近300000000米/秒, 量級跨度為26個0的速度尺度。

本文是三篇系列文章中的第二篇:中速篇。

上一篇《




110米/秒, 超空泡魚雷的速度(396公里/小時)。


邁凱倫MP4-20在2005年意大利大獎賽中創造的F1方程式賽車的極速:

103.5米/秒, 也就是372.6公里/小時, 231.52邁。



113米/秒, 法拉利 F50 GT1的速度, 也就是406.8公里/小時。



113米/秒, 迄今為止, 速度最快的非龍卷風(406.8公里/小時), 剛好和剛剛提到的那款法拉利的速度相同。

1996年4月份, 席卷澳大利亞的奧利維亞超級熱帶氣旋。



119.742米/秒, 也就是431.072公里/小時, 或者267.856邁, 人類速度最快的量產車布加迪威龍的速度。

嗯, 這是一款比風還要快的量產車。 (指非龍卷風)


120米/秒, 所有哺乳動物的神經元傳遞信息速度的極速。



130米/秒, 龍卷風的極速。 (布加迪比所有的非龍卷風都要快, 但是比起龍卷風還是慢了些。 )

小火箭覺得, 頭腦風暴這個詞比較有趣, 就是把120米/秒的神經元極速發揮出來, 去無限接近龍卷風。

有關風,詳見小火箭的公號文章《追風者列傳:人類飛行器挑戰颶風奮斗史》。



136.9米/秒,羽毛球最新的速度紀錄。從這個角度來說,羽毛球是所有球類運動中,球體移動速度最快的

這個速度,相當于493公里/小時,比高鐵的速度快多了。超過了超空泡超級魚雷,超過了熱帶氣旋,超過了法拉利;超過了龍卷風,超過了布加迪。

嗯,到這里,基本上就要說到噴氣式客機的巡航速度了。


國產大飛機的巡航速度為Mach 0.785 ,也就是 834公里/小時。

也是什么概念呢?

換算過來,相當于231米/秒。


空客A380的巡航速度剛好是250米/秒,也就是559.23邁,也就是900公里/小時。



314米/秒,梅塞施密特 Me 163 火箭動力攔截機在1944年6月6日那天創造的那個時代的載人飛行器的速度紀錄。


340.3米/秒,也就是1225公里/小時,是咱們這個星球上,一個標準大氣壓,15℃時候的聲速。

小火箭注:這個速度,相當于真空中光速的百萬分之一的量級。


當地溫度、當地聲速與當地空氣密度的對照表。





2005年12月1日,一架空客A380客機在俯沖飛行測試中,實現了以聲速的0.96倍速度,也就是Mach 0.96的飛行。

由此可見,萌萌的客機外表下,大家還都是有著一顆向聲障挑戰的心的。



1997年,超聲速推進者號噴氣式汽車創造了人類陸地駕駛的速度紀錄:

344.66米/秒,也就是1240.77公里/小時。

這是人類首次駕駛汽車在地面上超過聲速!

這輛車由陸地速度車輛設計師諾博和英國的地空導彈設計師艾爾聯手操刀設計,采用了兩臺羅爾斯·羅伊斯帶有加力燃燒室的噴氣式發動機(與英國皇家空軍的F-4鬼怪戰斗機同款)。


373米/秒,人類超高空自由落體速度的世界紀錄。


464米/秒,也就是1670公里/小時,是赤道上的地球自轉線速度。



大多數運載火箭選擇自西向東發射,就是為了借助地球自轉的速度來為火箭節省燃料或者在相同的配置下擁有更強的發射能力。

有些火箭發射場盡量靠近赤道修建,同樣是為了最大化地借助地球的自轉。



Mach 2.02 ,也就是2158公里/小時,599.4米/秒,協和超聲速客機的巡航速度。

自從最后一架協和客機與2003年10月24日退役之后,人類迄今為止仍未恢復超聲速航班。


Mach 2.24,也就是2333.55公里/小時,即648.2米/秒,人類第一架能夠進行超聲速飛行的飛機貝爾X-1的最大飛行速度。




在巨艦大炮時代,戰列艦是一切軍艦的王者。

上圖和上上圖是衣阿華戰列艦BB-61的9門16英寸(406毫米)主炮進行齊射的場景。

通過瞬間燃盡300公斤重的發射藥,406毫米口徑的巨型炮彈能夠獲得20.55海里,也就是38.06公里的射程!

這樣的戰列艦主炮炮彈的出膛速度遠遠超過聲速,其1.225噸的彈頭,擁有762米/秒的出膛速度。而862公斤重的戰列艦專用核彈頭,則擁有820米/秒的出膛速度,是聲速的2.4倍。


975米/秒,也就是Mach 2.87,是M16突擊步槍的子彈槍口初速。




983米/秒,Mach 3.3,SR-71的最大平飛速度。

上圖為一架SR-71的飛行員從2.5萬米高空向駕駛艙外拍攝的照片。





這個量級的速度,是大氣層內外的動能攔截器的典型飛行速度。



1000米/秒,吸氣式沖壓發動機超聲速反艦導彈的典型飛行速度。



1400米/秒,也就是5040公里/小時,航天飛機固體助推器分離瞬間時的飛行速度。


M1A1主戰坦克使用120mm滑膛炮發射尾翼穩定脫殼穿甲彈時,炮彈初速為1605米/秒,為聲速的4.72倍。




2019米/秒,即2.019公里/秒,Mach 6.7,是1959年實現首飛的X-15飛行器的最大飛行速度。



2.375公里/秒,月球逃逸速度。


2.7公里/秒,系外行星HD 189733 b的典型表面風速。




2.885公里/秒,人類地面火箭滑撬的最大速度。




3.373公里/秒,Mach 9.7,X-43A高超聲速飛行器的飛行速度。





7.7公里/秒,近地軌道空間站、貨運飛船和太空行走、在太空休憩的人類的典型軌道速度。



7.77公里/秒,季戊四醇四硝酸酯導爆索的典型燃燒(爆炸)速度。


7.8公里/秒,洲際彈道導彈再入彈頭的典型速度。

上圖為一枚和平衛士洲際彈道導彈的多枚子彈頭再入大氣后命中夸賈林環礁靶場多處目標的場景。

版權聲明:

本文是邢強博士原創文章,騰訊獨家內容。歡迎朋友圈轉發。

微信號:小火箭

微信ID:ixiaohuojian

歡迎 加入小火箭 ,進入航空航天大家庭!

有關風,詳見小火箭的公號文章《追風者列傳:人類飛行器挑戰颶風奮斗史》。



136.9米/秒,羽毛球最新的速度紀錄。從這個角度來說,羽毛球是所有球類運動中,球體移動速度最快的

這個速度,相當于493公里/小時,比高鐵的速度快多了。超過了超空泡超級魚雷,超過了熱帶氣旋,超過了法拉利;超過了龍卷風,超過了布加迪。

嗯,到這里,基本上就要說到噴氣式客機的巡航速度了。


國產大飛機的巡航速度為Mach 0.785 ,也就是 834公里/小時。

也是什么概念呢?

換算過來,相當于231米/秒。


空客A380的巡航速度剛好是250米/秒,也就是559.23邁,也就是900公里/小時。



314米/秒,梅塞施密特 Me 163 火箭動力攔截機在1944年6月6日那天創造的那個時代的載人飛行器的速度紀錄。


340.3米/秒,也就是1225公里/小時,是咱們這個星球上,一個標準大氣壓,15℃時候的聲速。

小火箭注:這個速度,相當于真空中光速的百萬分之一的量級。


當地溫度、當地聲速與當地空氣密度的對照表。





2005年12月1日,一架空客A380客機在俯沖飛行測試中,實現了以聲速的0.96倍速度,也就是Mach 0.96的飛行。

由此可見,萌萌的客機外表下,大家還都是有著一顆向聲障挑戰的心的。



1997年,超聲速推進者號噴氣式汽車創造了人類陸地駕駛的速度紀錄:

344.66米/秒,也就是1240.77公里/小時。

這是人類首次駕駛汽車在地面上超過聲速!

這輛車由陸地速度車輛設計師諾博和英國的地空導彈設計師艾爾聯手操刀設計,采用了兩臺羅爾斯·羅伊斯帶有加力燃燒室的噴氣式發動機(與英國皇家空軍的F-4鬼怪戰斗機同款)。


373米/秒,人類超高空自由落體速度的世界紀錄。


464米/秒,也就是1670公里/小時,是赤道上的地球自轉線速度。



大多數運載火箭選擇自西向東發射,就是為了借助地球自轉的速度來為火箭節省燃料或者在相同的配置下擁有更強的發射能力。

有些火箭發射場盡量靠近赤道修建,同樣是為了最大化地借助地球的自轉。



Mach 2.02 ,也就是2158公里/小時,599.4米/秒,協和超聲速客機的巡航速度。

自從最后一架協和客機與2003年10月24日退役之后,人類迄今為止仍未恢復超聲速航班。


Mach 2.24,也就是2333.55公里/小時,即648.2米/秒,人類第一架能夠進行超聲速飛行的飛機貝爾X-1的最大飛行速度。




在巨艦大炮時代,戰列艦是一切軍艦的王者。

上圖和上上圖是衣阿華戰列艦BB-61的9門16英寸(406毫米)主炮進行齊射的場景。

通過瞬間燃盡300公斤重的發射藥,406毫米口徑的巨型炮彈能夠獲得20.55海里,也就是38.06公里的射程!

這樣的戰列艦主炮炮彈的出膛速度遠遠超過聲速,其1.225噸的彈頭,擁有762米/秒的出膛速度。而862公斤重的戰列艦專用核彈頭,則擁有820米/秒的出膛速度,是聲速的2.4倍。


975米/秒,也就是Mach 2.87,是M16突擊步槍的子彈槍口初速。




983米/秒,Mach 3.3,SR-71的最大平飛速度。

上圖為一架SR-71的飛行員從2.5萬米高空向駕駛艙外拍攝的照片。





這個量級的速度,是大氣層內外的動能攔截器的典型飛行速度。



1000米/秒,吸氣式沖壓發動機超聲速反艦導彈的典型飛行速度。



1400米/秒,也就是5040公里/小時,航天飛機固體助推器分離瞬間時的飛行速度。


M1A1主戰坦克使用120mm滑膛炮發射尾翼穩定脫殼穿甲彈時,炮彈初速為1605米/秒,為聲速的4.72倍。




2019米/秒,即2.019公里/秒,Mach 6.7,是1959年實現首飛的X-15飛行器的最大飛行速度。



2.375公里/秒,月球逃逸速度。


2.7公里/秒,系外行星HD 189733 b的典型表面風速。




2.885公里/秒,人類地面火箭滑撬的最大速度。




3.373公里/秒,Mach 9.7,X-43A高超聲速飛行器的飛行速度。





7.7公里/秒,近地軌道空間站、貨運飛船和太空行走、在太空休憩的人類的典型軌道速度。



7.77公里/秒,季戊四醇四硝酸酯導爆索的典型燃燒(爆炸)速度。


7.8公里/秒,洲際彈道導彈再入彈頭的典型速度。

上圖為一枚和平衛士洲際彈道導彈的多枚子彈頭再入大氣后命中夸賈林環礁靶場多處目標的場景。

版權聲明:

本文是邢強博士原創文章,騰訊獨家內容。歡迎朋友圈轉發。

微信號:小火箭

微信ID:ixiaohuojian

歡迎 加入小火箭 ,進入航空航天大家庭!

点击关闭