飛行科學學習單

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回到學習活動 · 開啟換算器

一、馬赫數與溫度

在換算器設定 Mach 2，分別輸入以下溫度。記下結果並解釋差異。

條件km/h當地音速 m/s
15°C，Mach 2
−56.5°C，Mach 2

為什麼馬赫數相同，時速不同？

二、先分類，再比較

機型推進方式任務速度資料依據
SR-71
X-15

三、做一張可追溯的資料卡

機型：____________________　數值與單位：____________________

來源網址：__________________________________________________

事件日期：________________　來源查核日期：________________

適用條件或尚未確認的部分：

四、五題小測驗

  1. 同樣 Mach 2，15°C 還是 −56.5°C 的 km/h 較大？為什麼？
  2. 標準大氣模式是即時天氣，還是參考模型？
  3. SR-72 的 Mach 6 是實測世界紀錄，還是公開概念的設計目標？
  4. X-15 與 SR-71 為什麼要分開說明？
  5. 除了數字，速度引用還需要哪些資訊？

教師／自學解答

理想乾空氣模型：a = √(1.4 × 287.05 × T)，T 使用 K；速度 = Mach × a。15°C 時音速約 340.29 m/s，Mach 2 約 2,450.10 km/h；−56.5°C 時約 295.07 m/s，Mach 2 約 2,124.49 km/h。

  1. 15°C；溫度較高，當地音速較大，相同比值對應較大時速。
  2. 參考模型，不是即時天氣。高度模式至 11 km 採每公里下降 6.5°C，再至 20 km 維持 −56.5°C。
  3. 公開概念的設計目標，不是已證實的飛行紀錄。
  4. X-15 是火箭研究機；SR-71 是吸氣式偵察噴射機。推進、任務與紀錄類別不同。
  5. 機型／版本、來源文件、日期、量測或規格條件、單位、資料限制。事件日期、頁面更新日期、來源查核日期應分開。

資料卡答案因選擇的飛機而異；評分看是否能追溯來源及交代未知，不以最高數字為優先。

Sources: NASA Glenn: speed of sound · U.S. Standard Atmosphere, 1976 · NASA X-15

FastestPlanes · 教學參考模型；非飛航規劃用途。