中国的战斗机有马赫环吗（各种战斗机穿越马赫谷）

马赫环的奥秘：战斗机超音速时的尾焰现象

在航空世界的壮丽画卷中，马赫环无疑是一个引人注目的焦点。当战斗机加力起飞时，尾喷管产生的尾焰如同璀璨的明珠，在夜空中熠熠生辉。这一现象不仅令人着迷，更揭示了物理学中的奥秘。那么，马赫环真的是效率低下的标识吗？它的产生又是如何运作的呢？让我们一同。

一、惊艳的尾焰之美

当我们目睹一架战斗机如苏-30在夜空中加力起飞时，尾喷管会回喷出一节一节的钻石型尾焰，犹如夜空中最亮的星星。火箭发射时，同样能观察到这种壮观的尾焰现象。这种尾焰之美并非简单的火焰燃烧，而是蕴含着深刻的物理原理。

二、马赫环的诞生与命名

这种尾焰被称为马赫环，得名于著名物理学家恩斯特马赫。当战斗机的发动机产生超音速喷流时，由于喷流内的复杂超音速流场，在激波的作用下，局部喷流的密度和压力产生规律突变，形成了一节一节的钻石型火焰，即我们所称的马赫环。

三、超音速喷流与马赫环的形成

要理解马赫环的形成，需要深入了解超音速喷流的工作原理。当发动机的超音速喷流离开尾喷管后，由于喷流静压小于环境气压，喷流会略微膨胀。随着气体压力降低，当低于环境气压时，周围的大气会对喷流进行压缩收拢，使压力再度升高。这个过程反复进行，形成膨胀与压缩的循环，直到喷流压力与环境气压达到平衡。在这个过程中，复杂的激波会导致喷流温度急剧升高，点燃喷流中的任何残存燃料，形成燃烧的尾焰，即我们所看到的马赫环。

四、马赫环与战斗机的关系

除了战斗机，火箭发动机、冲压发动机或超音速燃烧冲压发动机在大气层内工作时也会产生马赫环。而在外太空工作的火箭发动机则无法看到马赫环，因为没有大气，喷流无法进行膨胀与压缩循环，无法产生激波点燃喷流中的剩余燃料。发动机马赫环的形成需要超音速喷流、大气层内飞行以及喷流中的剩余燃料三要素的共同作用。战斗机在穿越马赫谷时，如果没有出现马赫环，可能是因为飞行条件或发动机状态没有达到产生马赫环的要求。

马赫环作为超音速飞行中的独特现象，不仅展示了物理学的奥秘，也展现了航空技术的魅力。它并非效率低下的标识，而是超音速喷流、大气层内飞行和喷流中剩余燃料共同作用的结果。通过对马赫环的深入了解和研究，我们可以更好地理解和欣赏超音速飞行的魅力。