Lydhastigheten og Mach-tall

Mach-tallet (M) referer til metoden for å måle hastigheten gjennom luft som ble utviklet av den østerrikske fysikeren Ernst Mach. Den ble brukt til å angi flyhastighet for høyhastighets flyvninger og er relatert til lydens hastighet. Den virkelige lydhastigheten varierer avhengig av høyde over havet fordi lyden beveger seg med ulik hastighet avhengig av luftens temperatur, og temperaturen variere med høyden over havet.

Ved havnivå er lydhastigheten lik 1225 km/h eller 340 m/s (761 mph). Ved en høyde på 20 000 fot eller 6000 m er lydhastigheten redusert til 1062 km/h (660 mph).

Hvis et fly beveger seg med det halve av lydens hastighet sier vi at det beveger seg med Mach 0,5. Tilsvarende er Mach 2 det doble av lydhastigheten. Siden lydhastigheten varierer med høyden over havet, vil en viss hastighet med havnivå uttrykt som Mach-tall bli høyere enn det samme Mach-tallet i f.eks. 30.000 fot (9100 m), som igjen vil bli høyere ved det samme Mach-tallet i 40.000 fot (12.200 m).

Når et fly når Mach 1 sier vi at det «bryter lydmuren». Inndelingen nedenfor er allment akseptert som inndeling for å klassifisere hastighetsområder:

  • M < 0.8 – subsonisk
  • 0,8 < M < 1,2 – transonisk
  • 1,2 < M 5,0 – supersonisk
  • 5,0 < M – hypersonisk

Kritisk Mach-tall er hastigheten et fly har (under Mach 1) når luftflyten over noen av flyets flater har nådd lydens hastighet. F.eks.: Hvis lufthastigheten over en del av vingen når Mach 1 mens selve vingen kun har en hastighet på Mach 0,8; sier vi at flyet har kritisk Mach-tall på 0,8.

Bell X-1 var det første flyet som fløy fortere enn lyden.
Det skjedd med Chuch Yeager ved spakene i 1947.
Bilde: NASA