【导语】想象一下，你站在空旷的田野上，远处爆竹的闪光与巨响几乎同时传来，这正是音速的魅力所在。在标准大气(qì)条(tiáo)件(jiàn)下(xià)，音(yīn)速(sù)约(yuē)为(wèi)1224千(qiān)米(mǐ)每(měi)小(xiǎo)时(shí)，这(zhè)一(yī)速(sù)度(dù)远(yuǎn)超(chāo)我(wǒ)们(men)的(de)日(rì)常(cháng)体(tǐ)验(yàn)。科(kē)学(xué)家(jiā)们(men)为(wèi)了(le)描(miáo)述(shù)接(jiē)近(jìn)或(huò)超(chāo)过(guò)音(yīn)速(sù)的(de)物(wù)体(tǐ)，引(yǐn)入(rù)了(le)马(mǎ)赫(hè)单(dān)位(wèi)。如(rú)今(jīn)，超(chāo)音(yīn)速(sù)旅(lǚ)行(xíng)正(zhèng)从(cóng)梦(mèng)想(xiǎng)照(zhào)进(jìn)现(xiàn)实(shí)，中(zhōng)国(guó)的(de)“超(chāo)级(jí)高(gāo)铁(tiě)”等(děng)项(xiàng)目(mù)正引领这一潮流。未来，当超音速成为常态，我们的生活方式将被彻底重塑，地球将在超音速的魔法下急速“缩小”。你准备好迎接(jiē)这(zhè)场(chǎng)时(shí)空(kōng)革(gé)命(mìng)了(le)吗(ma)？

想象一下

你站在空旷的田野

远处有人放了一个大爆竹

几乎在你看到爆竹闪光的同时

“砰！”的一声巨响传来

这声音从爆竹处传到你的耳朵

就是以音速前进的

在标准大气条件下（比如海平面、15°C）

音速大约是 340米每秒 (m/s)

换算成我们更熟悉的单位

就是 1224千米每小时 (km/h)！

科学家们为了方便描述接近或超过这个速度的物体

引入了一个单位：

马赫 (Mach)

1马赫就等于1倍音速

01

这速度有多震撼？让生活场景告诉你！

1224千米每小时是什么概念？这速度远超我们日常的体验。

普通高铁：时速大约在 300-350 km/h（不足0.3马赫）。

民航客机： 巡航时速通常在 800-900 km/h（约0.7-0.8马赫）。

F1赛车：极速也就在 350 km/h 左右（不到0.3马赫）。

最直观的例子：北京到上海！

图(tú)片(piàn)来(lái)源(yuán)：高(gāo)德(dé)地(de)图(tú)

北(běi)京(jīng)和(hé)上(shàng)海(hǎi)之(zhī)间(jiān)的(de)距(jù)离(lí)大(dà)约(yuē)是(shì)1222千(qiān)米(mǐ)。让(ràng)我(wǒ)们(men)算(suàn)算(suàn)乘(chéng)坐(zuò)不(bù)同(tóng)的(de)交(jiāo)通(tōng)工(gōng)具(jù)需(xū)要(yào)多(duō)久(jiǔ)：

1. 开(kāi)车(chē)/高(gāo)铁(tiě)：开(kāi)车(chē)需(xū)要(yào)十(shí)几个小时；即使是最快的高铁，也得5小时左右。

2. 民航客机：飞行时间通常在2小时左右（包含起飞和降落）。

3. 超音速载具 （1马赫 = 1224 km/h）：如果一辆超音速载具

能以稳定的1马赫速度直线到达这段距离，所需时间仅为：1222 km ÷ 1224 km/h ≈ 1h（1小时）！ 是的，理论上不到60分钟就能跨越京沪！这比现在的民航客机快了一倍多。

02

梦想照进现实：中国的“超级高铁”

超音速旅行不仅仅是理论！

近日，在湖北东湖实验室，科研人员通过悬浮支撑和电磁推进的方式，成功在1000米距离内将1.1吨重的试验车加速至650千米/小时，测试速度打破了同类型平台全球纪录，成为全球最快的磁悬浮试验速度。

图片来源：央视财经

如今，中国在《交通强国建设纲要》框架下布局京港澳、沪（深）广等高速磁悬浮通道，并推进高温超导磁悬浮与真空管道技术融合。甚至早在2017年，中国航天科工集团就已启动目标时速1000-4000千米的“高速飞车”研发项目，并已进行多次试验。超音速高铁指日可待！

超级高铁项目计划表：

（航天科工集团三院高速飞行列车项目技术负责人毛凯）

03

超音速：不只贴地飞，更要破空行！

超音速不仅是高铁发展的目标，更是飞机、航天、甚至物流等领域的优化指标。2.2马赫客机正待研发测试；科学家又用气枪模拟14.8马赫飞行，研究飞船重返大气层的极端环境；磁悬浮物流系统问世后能以高速精准运输货物，提升工厂效率300%，由此可见，人们对于速度的追求是永无止境的。

04

那么超音速是怎么做到的？需要具备哪些条件呢？

要实现超音速（≥1224km/h），无论是贴地飞行的超级高铁还是破空而行的超音速飞机，都得靠这“三件套”：

1.超级心脏——暴力推力引擎

喷气引擎或火箭得提供“蛮力输出”，推力必须数倍于空气阻力！就像火箭助推试验机硬怼音障墙，磁悬浮列车靠电磁弹射7秒飙到650km/h。

2.破音锥子——切开激波的外形

机翼后掠≥35°或车头尖如子弹，像锥子劈开激波！平直翼会“撞墙”失控，特殊造型让气流乖乖分流，避免音爆炸耳又震窗。

3.防火铠甲——抗摩擦的“金钟罩”

超音速摩擦生热堪比炼钢炉——5马赫时温度直冲1500℃！必须上钛合金+陶瓷涂层，否则秒变“烤串”。

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科普小课堂

超音速的视觉奇观：马赫环

喷气式飞机或火箭超音速飞行时，尾部会甩出一串明亮的、像钻石项链一样的发光环——这就是马赫环（马赫盘）！

这是当气流以超音速和低于外部大气的压强离开喷嘴时发生的一种气体现象，受燃料成分、燃烧效率、环境大气条件等多种因素的影响时，会有不同的颜色与亮度，比如蓝色、红色、橙色等。

冷知识：红环≠绝对高速，但剧烈压缩时更易显红色！

图片来源于网络

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有没有更快的速度概念？超光速的梦想与壁垒

音速已经很快，但在宇宙尺度下，光速（c ≈ 30万千米每秒，相当于约10.8亿千米每小时！）才是真正的“速度之王”。

但当物体速度接近光速时，它的质量会无限膨胀，这意味着需要无限大的能量才能进一步加速它。因此，在目前物理学框架下（因果律），超光速被认为是不可能实现的。因此，无数科幻作品中梦想的超光速旅行终究也只能是幻想了。

超音速时代正呼啸而来！

某一天，当超级高铁将京沪距离压缩至1小时，当洲际飞行缩短至一顿饭的工夫，我们的生活方式将被彻底重塑——跨城上班、跨国约会、跨洲度假都将成为日常。

地球在超音速的魔法下急速“缩小”，城市群紧密相连，文明交流再无距离阻隔。

未来已按下快进键，你准备好迎接这场时空革命了吗？

1.央视财经https://news.cctv.com/2025/06/18/ARTIQ6SWwss6U9iN3PmnmBa7250618.shtml

2.国务院印发《交通强国建设纲要》https://www.gov.cn/zhengce/202203/content_3635417.htm

3.央视网新闻https://news.cctv.com/2017/08/30/ARTIGcHqFGHCxK2KrIGfCTds170830.shtml

作者：蝌蚪君

审核：刘颖 李培元

审核专家：梁春晖 中国人民解放军退役大校 海军研究院副研究员