Glossary Aerodynamics & Flight

เลขมัค (M: Mach Number)

Definition

อัตราส่วนความเร็วเครื่องบินต่อความเร็วเสียงท้องถิ่น ใช้เพื่อระบุลักษณะการบินในระบอบการไหลอัดตัวได้

คืออะไร Mach Number?

Mach number (M) is the ratio of an aircraft's true airspeed to the local speed of sound in the surrounding medium. Named after Austrian physicist Ernst Mach, it is the fundamental parameter for characterizing flight in compressible flow regimes. At Mach 1, an aircraft travels at exactly the speed of sound; below Mach 1 is subsonic flight; above is supersonic. The speed of sound varies with temperature — at sea level on a standard day (15°C) it is approximately 340 m/s (661 knots), while at 35,000 ft (–56°C) it drops to about 295 m/s (573 knots).

ทำงานอย่างไร

Flight regimes are classified by Mach number:

  • Subsonic (M < 0.8): Airflow around the aircraft is entirely below the speed of sound. Standard aerodynamic principles apply.
  • Transonic (M 0.8–1.2): Mixed flow — some airflow over the wings accelerates to supersonic while the freestream remains subsonic. Shockwaves form on wing surfaces, causing wave drag, buffet, and control anomalies. Most jet airliners cruise in this regime (M 0.78–0.90).
  • Supersonic (M 1.2–5.0): Shockwaves anchor ahead of the aircraft. Wave drag is a dominant concern. Specialized wing designs (delta, swept, ogival) manage shockwave behavior.
  • Hypersonic (M > 5.0): Extreme aerodynamic heating dominates. Relevant to spacecraft reentry and experimental vehicles.

Modern jet airliners are assigned a Mach operating limit (MMO) — the maximum speed before dangerous compressibility effects occur. The Boeing 777's MMO is Mach 0.89; the 787's is Mach 0.90.

ความสำคัญในการบิน

Mach number determines the entire aerodynamic design philosophy of an aircraft. The flight envelope has a Mach boundary that cannot be exceeded in normal operations. High-Mach aircraft require swept or delta wings to delay the onset of shockwave formation, thinner airfoil profiles, and area-ruled fuselages. Autopilots and flight management systems actively monitor Mach number and automatically reduce thrust or lower the nose if MMO is approached.

ผลกระทบในโลกจริง

The Concorde cruised at Mach 2.04 (~2,179 km/h) at 60,000 ft, reducing London–New York flight time to under 3.5 hours versus 7+ hours for subsonic jets. The SR-71 Blackbird flew at Mach 3.3+, requiring titanium construction to withstand aerodynamic heating above 300°C. Today, Boom Supersonic's Overture aims for Mach 1.7 commercial service by the late 2020s, while standard long-haul jets like the Boeing 787 cruise at Mach 0.85 to optimize the fuel burn–speed tradeoff.

Related Terms

กำแพงเสียง

แรงต้านทานอากาศพลศาสตร์ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากที่เครื่องบินประสบเมื่อเข้าใกล้ความเร็วเสียง (Mach 1) ซึ่งครั้งหนึ่งเคยถูกคิดว่าเป็นขีดจำกัดทางกายภาพสัมบูรณ์ของความเร็วการบิน

ความปั่นป่วน

การเคลื่อนที่ของอากาศที่ไม่สม่ำเสมอและวุ่นวาย ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในระดับความสูง ท่าทาง และความเร็วอากาศของเครื่องบิน

เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง (SST)

ประเภทของเครื่องบินพาณิชย์ที่ออกแบบให้บินด้วยความเร็วเกินความเร็วเสียง โดยมีตัวอย่างที่โดดเด่นคือ Concorde ของอังกฤษ-ฝรั่งเศส และ Tupolev Tu-144 ของโซเวียต ซึ่งทั้งคู่ให้บริการในช่วงทศวรรษ 1970–2000

ซองบิน

ช่วงที่กำหนดของความเร็วอากาศ ระดับความสูง ปัจจัยภาระ และมุมปะทะที่เครื่องบินได้รับการรับรองให้ปฏิบัติการอย่างปลอดภัย

แรงต้าน

แรงอากาศพลศาสตร์ที่ต้านการเคลื่อนที่ของเครื่องบินผ่านอากาศ กระทำขนานและตรงข้ามกับทิศทางการบิน

Frequently Asked Questions

What is เลขมัค (M)?
อัตราส่วนความเร็วเครื่องบินต่อความเร็วเสียงท้องถิ่น ใช้เพื่อระบุลักษณะการบินในระบอบการไหลอัดตัวได้
What does M stand for?
M stands for เลขมัค (M). อัตราส่วนความเร็วเครื่องบินต่อความเร็วเสียงท้องถิ่น ใช้เพื่อระบุลักษณะการบินในระบอบการไหลอัดตัวได้
Why is เลขมัค (M) important in aviation?
คืออะไร Mach Number? Mach number (M) is the ratio of an aircraft's true airspeed to the local speed of sound in the surrounding medium.
What are examples of เลขมัค (M)?
Common examples of เลขมัค (M) include: Concorde cruising at Mach 2.04 across the Atlantic, Boeing 777 with MMO of Mach 0.89, SR-71 Blackbird operating at Mach 3.3+.
How does เลขมัค (M) relate to other aviation concepts?
เลขมัค (M) is closely related to กำแพงเสียง and ความปั่นป่วน, among other key aviation concepts.

More in Aerodynamics & Flight