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超音速戰鬥機怎麼産生推力的

時尚更新时间:2025-12-08 21:26:58

　　超音速戰鬥機怎麼産生推力的（戰鬥機加力時美麗的馬赫環到底是如何産生的）(1)

　　1、我們經常能夠看到戰鬥機加力起飛中，尾噴管回噴出一節一節的漂亮鑽石型尾焰，在夜間尤為清晰，比如圖中這架蘇-30戰鬥機。其實除了戰鬥機之外，火箭在夜間發射時，也能觀察到這種尾焰。

　　超音速戰鬥機怎麼産生推力的（戰鬥機加力時美麗的馬赫環到底是如何産生的）(2)

　　2、這種尾焰就是戰鬥機開加力時，超音速噴流獨特的“馬赫環”（Mach disk）現象，得名來自著名物理學家恩斯特·馬赫。由于其一節節的鑽石型火焰，該尾焰也被稱為鑽石型激波（Shock diamond）。

　　超音速戰鬥機怎麼産生推力的（戰鬥機加力時美麗的馬赫環到底是如何産生的）(3)

　　3、馬赫環的形成原因細說起來有些複雜，但基本可以理解為因尾焰噴流内複雜超音速流場，于是在激波作用下，局部噴流的密度和壓力産生了規律突變所緻。

　　超音速戰鬥機怎麼産生推力的（戰鬥機加力時美麗的馬赫環到底是如何産生的）(4)

　　4、當發動機超音速噴流離開尾噴管後，由于噴流靜壓小于環境氣壓，所以噴流會略微膨脹，噴流壓力則随着氣體壓力而降低。當噴流壓力降低到低于環境氣壓時就會受到周圍大氣的壓縮收攏，使壓力再度變高。于是噴流壓力就這樣反複震蕩變化，自動重複這膨脹與壓縮循環，直到最後噴流壓力與環境氣壓完全相同為止。

　　超音速戰鬥機怎麼産生推力的（戰鬥機加力時美麗的馬赫環到底是如何産生的）(5)

　　5、在這個膨脹與壓縮過程中，超音速噴流内會産生一系列複雜的斜激波和正激波，以及普朗特-邁耶膨脹波和普朗特-邁耶壓縮波。這一系列複雜激波會導緻噴流在膨脹和壓縮段交界處溫度急劇升高，高到足以再次點燃噴流中任何殘存燃料，使其燃燒發光。正式這些燃燒着的剩餘燃料，形成了一節一節的菱形火焰圖案，使馬赫環在噴流中閃閃發光。

　　超音速戰鬥機怎麼産生推力的（戰鬥機加力時美麗的馬赫環到底是如何産生的）(6)

　　6、除了戰鬥機發動機的加力尾焰外，在大氣層内工作的火箭發動機、沖壓發動機或超音速燃燒沖壓發動機都會産生馬赫環。在外太空工作的火箭發動機則無法看到馬赫環，因為這裡沒有大氣，噴流無法進行膨脹與壓縮循環，無法産生激波點燃噴流中的剩餘燃料。

　　超音速戰鬥機怎麼産生推力的（戰鬥機加力時美麗的馬赫環到底是如何産生的）(7)

　　7、所以發動機馬赫環的形成需要三要素：超音速噴流、大氣層内飛行、噴流中的剩餘燃料。

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