飞机的速度为什么用马赫数来表示？音速在不同的高度上是不一样的。为什么不用国际速度主单位来表示？

Question

马赫数，是飞行速度与当地音速之比。这是个无量纲的数，而音速是有量纲的。

Answer 1

音速和温度相关，高度越高温度越低，音速越慢。因此，同样要达到一个马赫数，在低空时要比高空时来得拼命些。这也意味着，同一个马赫数，低空要比高空来得快。
问题来了。马赫数既然也很不固定，为何高空巡航时都用马赫数而不用指示空速、真空速或干脆用地速？
言归正传，为什么要限制马赫数？有没有听过一个名词，叫“音障”？这两个字可是害死了不少二次大战及战后初期的优秀飞行员。战争末期战斗机的马力已提高到两千匹左右，虽然平飞时仍无法接近音速，但从高空向下高速俯冲可就很难说了。于是经常发生离奇案件，明明指示空速不快，飞机就震动、拉不动杆、扭曲变型，甚至空中解体。原来这些英勇的飞行员当时已接近音速了。
简单的说，飞机向前移动会推挤空气，空气被推挤除了对飞机产生相对压力外，也会像水一样产生震波；而此震波是以音速向外扩散出去。在速度慢时感受不太出来，但慢慢接近音速时，前方被挤压的空气便挤成一团，震波越来越难散出去了，对机身造成的压力也就越来越大，一直到一马赫的速度为临界点。超过一马赫，等于飞机钻出了这死胡同，这堆压缩气体被忽然释放，于是就“轰”的一声形成“音爆”。
因此，越接近音速，机身结构所承受的压力越大。是故目前巡航于高空的喷射客机都用马赫数来指定最大速限及巡航速度等数值。就速度规范上来说，在高空马赫数比指示空速更具意义。因为在高空往往还没达到指示空速的速限时，就先撞到马赫数的限制了

所以国内现在试行的是7600米作为表速和马赫数的临界高度，以上空管调速或者飞行员报告均要用马赫数，但是飞行下降进走廊后，调速会使用表速。

Answer 2

对于大的，复杂的数据，人类喜欢用一种更简单，直接的方式来表达，就是为了图个方便，也便于形象记忆。1马赫=340米/秒，1比340更容易记住。