Angka Mach (Mach Number)

Angka Mach (Ma atau M) adalah satuan kecepatan yang umum untuk mengekspresikan kecepatan suatu pesawat terbang relatif terhadap kecepatan suara.

Satuan biasanya ditempatkan sebelum angka pengukurannya seperti Mach 1.0 untuk kecepatan suara, Mach 2.0 untuk dua kali kecepatan suara. Angka sebenarnya kecepatan suara tergantung kepada tingkat tekanan dan suhu atmosfir. Pada suhu udara 0°C dan tekanan udara 1 atmosphere (atm), kecepatan suara adalah 1.088 ft/s atau 331.6 m/s atau 748 mi/h.

Kecepatan suara dapat dirumuskan dengan persamaan

a = 20.047sqrt(T)

T = temperatur udara (K)

a = kecepatan suara (m/s)

Persamaan tersebut berlaku untuk gas sempurna.

Harga kecepatan suara untuk atmosfer standar berdasarkan U.S. Standard Atmosphere, 1962 dapat dilihat pada tabel berikut :

Ketinggian (km) Kecepatan suara (m/s)
0 340.294
1 336.435
2 332.532
3 328.583
4 324.589
5 320.543
6 316.452
7 312.306
8 308.105
9 303.848
10 299.532
11 295.154
12 295.069
13 295.069
14 295.069
15 295.069
16 295.069
17 295.069
18 295.069
19 295.069
20 295.069

Mach adalah nama seorang ahli fisika asal Austria yaitu Ernst Mach (1838-1916), yang pada tahun 1897 menerbitkan karya ilmiah yang penting tentang prinsip-prinsip dasar supersonik. Mach mengusulkan sebuah bilangan untuk menyatakan perbandingan kecepatan suatu benda terhadap kecepatan suara. Hebatnya lagi ialah orang pertama yang mengerti prinsip-prinsip aerodinamika supersonik.

Ketika sebuah benda (dimisalkan sebuah pesawat) menembus udara, molekul udara di dekat pesawat terganggu. Jika pesawat melintas pada kecepatan rendah (umumnya kurang dari 250 mph), kecepatan udara akan tetap . Namun pada kecepatan yang lebih tinggi, sebagian energi pesawat menekan udara dan mengubah kerapatan udara setempat. Efek kompresibilitas ini meningkatkan jumlah gaya resultan pesawat. Efek ini kian penting sejalan dengan pertambahan kecepatan.

Saat mendekati atau melampaui kecepatan suara (sekitar 330 m/s atau 760 mph) gangguan kecil pada aliran udara tersalurkan ke wilayah lain dalam kondisi konstan. Gangguan besar akan memengaruhi daya angkat dan hambatan pesawat.

 

Mach number biasa digunakan dalam menentukan kecepatan pesawat bahkan peluru atau peluru kendali (roket). Dengan menggunakan Mach number, kecepatan dibagi menjadi empat wilayah yakni:

 

* Subsonik (Mach < 1,0)

* Sonik (Mach = 1.0)

* Transonik ( 0,8 < Mach < 1.3)

* Supersonik (Mach > 1.0)

* Hypersonik (mach > 5.0)