マッハ数とは?
まっはすう
マッハ数とは、物体の速度を音速との比で表した無次元の数値で、超音速かどうかの判断基準として航空・宇宙分野で広く用いられます。
マッハ数(Mach number)は、物体が移動する速さを、その環境における音速で割った値で表されます。オーストリアの物理学者エルンスト・マッハにちなんで命名されました。数式で表すと「マッハ数 = 物体の速度 ÷ 音速」となります。
マッハ数1(マッハ1)は音速に等しい速度を指し、それより遅い速度は「亜音速(subsonic)」、音速を超えると「超音速(supersonic)」と呼ばれます。マッハ5以上は「極超音速(hypersonic)」と区別されます。
音速は気温や気圧によって変化します。海面付近(気温約15℃)では約340 m/s(時速約1,225 km)ですが、高高度では気温が下がるため音速も低下し、旅客機が巡航する約1万メートルの高度では音速は約295 m/sまで低下します。そのため同じ速度でもマッハ数は高度によって異なります。
マッハ数が重要な場面は以下のとおりです。
- 超音速機・戦闘機の速度表現(例:F-15はマッハ2.5以上)
- 旅客機の巡航速度管理(一般的にマッハ0.78〜0.85程度)
- ロケットや宇宙船の大気圏突入時の速度評価
- 空力設計における衝撃波の発生予測
音速を超える際に生じる衝撃波はソニックブームとして地上に聞こえることがあり、超音速機の民間利用では騒音問題として重要な課題となっています。
使い方・例文
「その戦闘機はマッハ2で飛行しており、これは音速のおよそ2倍にあたる速さである。」
この用語をシェア
最終更新: