节转马赫换算器

把航速单位节(kn)折算成马赫数(Mach):1 节是每小时一海里,等于 0.5144444444 米每秒;马赫数则是速度与当地音速之比 M = v / a,而音速 a = sqrt(γRT) 随温度变化。本页以米每秒为唯一中间基准,把米每秒、千米每小时、英里每小时、英尺每秒、节、马赫六种单位串成一张互转表,支持大小写不敏感的批量输入。

下拉里的 mach 按 340.29 米每秒计算,这是 ISA 海平面 15 ℃ 的值,不是一个通用常数。
1 kn = 0.00151178243381 mach 折合 ms:0.5144444444 ms 单位汇率:1 kn = 0.00151178243381 mach 口径说明:表内 mach = 340.29 m/s 取 ISA 海平面 15 ℃,随高度温度而变 -- 展开到六个单位 -- 0.5144444444 ms 1.85199999969 kmh 1.15077944792 mph 1.68780985696 fts 1 kn 0.00151178243381 mach -- 批量(目标单位 mach)-- 100 kn = 0.151178243381 mach 500 kn = 0.755891216903 mach 661.5 KN = 1.00004407996 mach 1000 kn = 1.51178243381 mach 340.29 ms = 1 mach

默认示例:1 节换成马赫。下拉里的 mach 取 340.29 米每秒;正文表格另给出按真实音速折算的海平面与 11 公里两列,两者在第五位小数后才分出差别。

使用方法

  1. 「数值」默认 1,范围 0 到 1000000000,支持小数;「源单位」默认节,「目标单位」默认马赫。改动任意一项立刻重算,光标停在数值框里按回车同样触发。
  2. 两个单位下拉各有六个选项:米每秒、千米每小时、英里每小时、英尺每秒、节、马赫,全部以米每秒为唯一中间基准。
  3. 「小数位」默认 8,范围 0 到 12。节转马赫的商很小,默认八位小数才看得出差别;换成米每秒之类则可以调到 2 或 3。
  4. 「批量换算」默认已经写好五行示例,每行一条「数值 + 空格 + 单位」。单位一栏大小写不敏感,661.5 KN 与 661.5 kn 查的是同一条系数;按 Ctrl+Enter(Mac 上 Cmd+Enter)一次算完,框被清空时点「换算」会自动填回示例。
  5. 结果区给出「原值 源单位 = 结果 目标单位」,下面是折合米每秒数、单位汇率、音速口径说明、六个单位展开清单和批量结果,用来核对数量级。
  6. 清单下面是一张 12 行倍率表,把当前数值乘 0.25 到 1024 逐个换算,默认显示 6 行,点「加载更多」展开全部,点「导出 CSV」存成带字节序标记的文件。
  7. 「交换单位」把源与目标对调,用来反着核一遍;「复制结果」复制整段结论;「复制对照表」复制正文那张跨单位锚点表,制表符分隔,可直接粘进表格软件。
  8. 数值为空、为负、超上限、不是数字,小数位不是 0 到 12 的整数,批量行缺空格或单位不在六种之内,都会给出指明行号和原因的具体提示。

这个节转马赫换算器能解决什么问题

速度单位里最常见的一处混淆是把马赫当成固定的米每秒数。本站这一页的名称「节转马赫」,指的就是把航海与航空通用的节折算成马赫数;本页同时收录米每秒、千米每小时、英里每小时、英尺每秒等共六种单位,选好源单位与目标单位即可任意互换,反方向也算。

第一类是读飞行手册与航电显示。飞行员看的是马赫数,管制员看的是节,同一个巡航状态在 11 公里高空是 0.85 马赫 = 487.53382841 节 = 902.912650138 千米每小时。若误按海平面的音速折算,会以为同样 0.85 马赫要飞到五百多节,航程与油耗估算直接出错。

第二类是核对海事与气象的风速口径。节是航海与航空专用单位,1 节等于每小时一海里;而气象预警用的分级阈值写在米每秒上,台风 12 级风是 32.7 米每秒,折成 63.5637149083 节。风速与航速共用节这个单位,但预警里说的「12 级」对应的其实是米每秒那个阈值,不是节数。

第三类是工程设计与仿真输入的统一。仿真软件往往要米每秒,设计单位给的是节或马赫;用本页把节先折到米每秒、再看对应高度的音速,比直接套一个固定的 340 要稳妥得多。

计算原理与变量说明

六种速度单位各自登记一个「相当于多少米每秒」的因子 F,换算公式只有一行:结果 = x × F[源单位] ÷ F[目标单位]。以米每秒为唯一中间量,几十个换算方向共用同六条系数,正反两个方向自然互为逆运算。

单位折算因子(米每秒)定义来源
米每秒 ms1公制基本单位
千米每小时 kmh0.27777777781000 ÷ 3600
英里每小时 mph0.44704精确值
英尺每秒 fts0.30481 英尺 = 0.3048 米精确
节 kn0.51444444441852 米 ÷ 3600 秒
马赫 mach340.29ISA 海平面 15 ℃ 的音速,四舍五入到两位

马赫数是比值,不是速度。M = v ÷ a,而音速 a = sqrt(γRT),干空气的 γ = 1.4、R = 287.05287 焦每千克开。只要温度变了,同一个飞行真速对应的马赫数就跟着变。所以「340.29」不是一个可以和米每秒互相替换的常数,它只是标准大气海平面 15 ℃(288.15 开)这一个点的取值。

同一个「1 马赫」在不同高度对应不同节数。海平面 15 ℃ 时音速 a = sqrt(1.4 × 287.05287 × 288.15) = 340.293988026 米每秒,1 马赫 = 661.478594492 节 = 1225.05835689 千米每小时;到 11 公里对流层顶,温度降到 −56.5 ℃(216.65 开),音速只剩 295.069493509 米每秒,1 马赫 = 573.569209894 节 = 1062.25017663 千米每小时。两者相差 13.29 个百分点:高空 1 马赫只要 573.569209894 节,海平面却要 661.478594492 节。所以本页在给出节换算成马赫时必须标注所取的温度与高度基准。

0 ℃ 与 −20 ℃ 的音速差得也不小。0 ℃(273.15 开)是 331.31840881 米每秒,−20 ℃(253.15 开)是 318.958316488 米每秒。11 公里与 20 公里的音速则相同,都是 295.069493509 米每秒,因为对流层顶到离地约 20 公里这一段是同温层,温度维持在 216.65 开。

节是航海与航空专用单位,源头是海里。1 节 = 1852 米 ÷ 3600 秒 = 0.5144444444 米每秒,其中 1852 米这一海里长度是 1929 年的国际定值——它原本取自地球子午线的一角分,实测平均后取整成一个整数米数。这就是「节」与「海里每小时」严格等值的原因。

完整示例(数值仅作演示)

打开页面时四个控件的默认值是数值 1、源单位节、目标单位马赫、小数位 8,结果是 1 节 = 0.00151178243381 马赫。把同一数值展开到六个单位:0.5144444444 米每秒、1.85199999969 千米每小时、1.15077944792 英里每小时、1.68780985696 英尺每秒、1 节、0.00151178243381 马赫。

批量框默认五行,目标单位马赫:100 kn 得 0.151178243381;500 kn 得 0.755891216903;661.5 KN 得 1.00004407996;1000 kn 得 1.51178243381;340.29 ms 得 1。单位一栏大小写不敏感,KN 与 kn 查的是同一条系数;最后一行是本页 mach 因子本身,正好把这一锚点验算一遍。

反方向核对:把源单位换成马赫、目标单位换成节即可反向核对;下拉按 340.29 米每秒算,与海平面真值 340.293988026 米每秒给出的 661.478594492 节相比,到小数点后几位就会开始分岔。这里的小数看似繁琐,恰恰说明马赫与米每秒不是一个量纲上的两个固定刻度。

为什么会出现两套数字:下拉里的 mach 取 340.29 米每秒,是标准大气海平面值四舍五入到两位的结果;正文表格中标注「海平面」的一列按未取整的 340.293988026 米每秒计算。100 节在下拉里是 0.151178243381 马赫,按真实海平面音速是 0.151176471669 马赫,两者到第五位小数才分出差别。

节与马赫对照表

下表给出节换算成米每秒,再按两种真实音速折算成马赫。海平面一列用 340.293988026 米每秒,11 公里一列用 295.069493509 米每秒。

节(kn)米每秒(m/s)马赫 @海平面 15 ℃马赫 @11 km
105.1444444440.01511764716690.0174346876148
5025.722222220.07558823583460.0871734380742
10051.444444440.1511764716690.174346876148
200102.888888880.3023529433380.348693752297
300154.333333320.4535294150070.523040628445
400205.777777760.6047058866770.697387504594
500257.22222220.7558823583460.871734380742
661.5340.3049999711.000032360091.15330458572
800411.555555521.209411773351.39477500919
1000514.44444441.511764716691.74346876148

第二张表看音速本身怎么随温度变化。最右一列只在有对应换算值的地方给出,其余留空。

高度与环境温度音速(m/s)1 马赫折合(kn)
海平面 ISA15 ℃ / 288.15 K340.293988026661.478594492
海平面,0 ℃273.15 K331.31840881—
海平面,−20 ℃253.15 K318.958316488—
11 km 对流层顶−56.5 ℃ / 216.65 K295.069493509573.569209894
20 km 同温层216.65 K295.069493509573.569209894

下面是跨单位锚点表,用来判断一个陌生数字来自哪一套口径,「复制对照表」按钮复制的就是这张表。

单位关系折算结果
1 节 kn0.5144444444 米每秒 m/s
1 海里1852 米 m
1 马赫 @海平面 15 ℃340.293988026 米每秒 m/s
1 马赫 @海平面661.478594492 节 kn
1 马赫 @海平面1225.05835689 千米每小时 km/h
1 马赫 @11 km295.069493509 米每秒 m/s
1 马赫 @11 km573.569209894 节 kn
1 马赫 @11 km1062.25017663 千米每小时 km/h
11 km 相对海平面相差 13.29 个百分点
民航巡航 0.85 马赫 @11 km487.53382841 节 kn
民航巡航 0.85 马赫 @11 km902.912650138 千米每小时 km/h
台风 12 级风阈值32.7 米每秒 = 63.5637149083 节 kn
音速公式a = sqrt(1.4 × 287.05287 × T)
本页下拉 mach 因子340.29 米每秒 m/s

读法:第一张按倍数放大,同一节数在高空对应的马赫数更大;第二张看温度,288.15 开与 216.65 开是航空里最常用的两个基准点;第三张看锚点,661.478594492 与 573.569209894 这一对数字就是「马赫不是固定速度」的最好证据。

结果边界、舍入与适用说明

常见问题

1 马赫到底等于多少节?

取决于高度和温度。海平面 15 ℃ 时 1 马赫 = 661.478594492 节;11 公里对流层顶 −56.5 ℃ 时 1 马赫 = 573.569209894 节。两者相差 13.29 个百分点,所以「1 马赫 ≈ 661 节」只在海平面成立。

为什么音速不是一个固定数字?

音速 a = sqrt(γRT),干空气 γ = 1.4、R = 287.05287 焦每千克开,温度 T 一变音速就变。288.15 开时是 340.293988026 米每秒,216.65 开时只有 295.069493509 米每秒。

1 节是怎么定出来的?

1 节 = 每小时一海里,海里取 1852 米——这是 1929 年的国际定值,原本来自地球子午线的一角分,实测平均后取整为整数米。所以 1 节严格等于 0.5144444444 米每秒。

民航客机巡航一般是多少节?

0.85 马赫 @11 公里 = 487.53382841 节 = 902.912650138 千米每小时。换算时必须带上高度与温度基准,否则会按海平面音速算出错误的结果。

11 公里和 20 公里的音速为什么一样?

因为对流层顶到离地约 20 公里这一段是同温层,温度维持在 216.65 开。温度相同,音速自然相同,都是 295.069493509 米每秒。

台风「12 级」是多少节?

12 级风的阈值是 32.7 米每秒,折成 63.5637149083 节。风速与航速共用节这个单位,但预警里说的级别对应的是米每秒那一档阈值。

批量框里写 661.5 KN 为什么能识别?

单位一栏先转成小写再查表,KN、Kn、kn 查的是同一条系数。但数值与单位之间必须留一个空格,写成 661.5KN 会报「每行只能写一个数值和一个单位」。

输入的数据会上传到服务器吗?

不会。数值、单位和批量内容只在本页的 JavaScript 里参与乘除,没有发起任何网络请求,刷新页面后输入即恢复默认值。

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