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为何战机发动机会出现线条纹尾焰？

马赫,超音速,也是为何战机发动机会出现线条纹尾焰？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

为何战机发动机会出现线条纹尾焰？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

应该是马赫环，当战斗力加油加速的时候，发动机尾焰的速度是非常高的，很多时候都超过了音速，这种速度下就会出现马赫环了。

回答于 2019-09-11 08:43:50

这是B-1B战略轰炸机夜间飞行发动机开加力后，在尾喷口形成的漂亮“马赫环”。

战斗机通常情况下不使用超音速飞行，只有在快速接敌的时候才将发动机的油杆推到最高，这时发动机会开加力、尾喷口大张，可在极短时间内进入到超音速飞行状态，这时就能形成“马赫环”，其原因是尾喷口产生的激波引起的，形成连续的膨胀波和压缩波，环状就是“膨胀波”、条状就是“压缩波”，大概的原理和我们“吐烟圈”类似，也是气体膨胀再吹出所产生的。
F-22由于可以超音速巡航它产生“马赫环”的次数很多，但是在一般巡航状态下也是亚音速飞行，过多的使用超音速不但耗油，对于发动机的磨损也是很大的 。

我们都知道飞机的速度超过一马赫就是超音速飞行了，但是“马赫环”未必就得是超音速飞行，当飞机的速度达到0.9马赫的时候，尾喷口的气流就会形成局部超音速，也会出现不明显的马赫环。
F－15战斗机发射AIM-120导弹，也产生了马赫环。


除了超音速战斗机之外，运载火箭和导弹也会产生“马赫环”，运载火箭推力很大，必须要超音速往上！这样才能摆脱地球引力，将卫星送到太空，否则太慢了不但脱离不了地球引力，火箭自己就掉了来了。

导弹也是一样，特别是空－空导弹，战斗机是超音速飞行，导弹要是亚音速也就撵不上飞机了，所以它的火箭发动机通常要形成3马赫的飞行推力才行！
马赫环是很漂亮的一种物理现象，如果哪位看官离机场比较近，夜晚观看飞机起飞，基本上都能看到。

回答于 2019-09-11 08:43:50

　　

这种线条纹尾焰一节一节的形状是由于飞机、导弹出口气流达到超音速，尾喷流产生激波引起的，形成连续的胀波、压缩波系。飞机在飞行时，由于为了超音速飞行 尾喷管采用了拉瓦尔喷管，从两侧的壁面流出的气流在外界发生了折转，并被多次折射、交叉的地方形成这种尾焰，又叫做马赫盘。　　

　　这是由于空气在被高速行进的战斗机划出一道口子，又在喷口后方收拢，形成的环状气密带。又因为温度低的关系，气密度是比较大的。

　　喷射引擎向后收束发射的气流本身在发动机内部就是各气体分子在管壁内反复碰撞传输的（类似光在光缆内）排出后遇到收缩的气环而反弹，冷空气被高速撞击（同时导热）后也被回弹，双方气流交互结果是形成筒型空气壁，较热的气体在里面反复反弹，同时逐渐失去热能，导致温差空气筒直径越来越小，最终当高温空气降到了不能发光的地步，一圈圈的光环也就消失了。

　　

　　其中，空气中的水在高温下成为离子形态的氢氧，又被点燃膨胀，这也是一波一波爆炎的成因之一，直到气温低于氢的燃点。

专家指出：通常是在战机即将超音速或者已经超音速时，在发动机尾部的排气过程中出现的环状图案，当火焰以超音速的速度冲出喷口时却与大气的气压不同时，就会发生这种情况。

　　

　　原理可以参照吐烟圈，即这些激波在大气中产生压缩或者膨胀时所引起的特殊现象。各个分子间无作用力的气体，即理想气体中，在逻辑上这种环波是可以无限制的制造下去的。可是因为生活中真实的气体中存在各种摩擦和剪力，这使得激波的结构被慢慢的消磨殆尽，直到排出的气波和空气之间压力达到均衡，这时就是这种环状波的中断处。


　　但是这种现象并非在战机飞行的所有时刻都能看得到，因为超音速状态下油耗会剧增，并且对发动机的寿命方面也会有大的衰减，所以战机一般在巡航阶段只采用亚音速飞行。F-22发动机推力巨大，性能优良，可即使它能多次产生这种神奇现象，但也不会有人任性到一直如此飞行。

　　

所以不管是液态还是固态甚至喷气式发动机，只要它能达到0.9倍音速以上，其尾气都会产生马赫环现象。马赫环作为一种非常壮观美丽的奇特物理现象，也是极为令人震撼的。

回答于 2019-09-11 08:43:50

那是发动机尾腔中混合冷暖空气的导流板把气流分割出来的。当然它同时也是加力燃烧的蒸发器。

回答于 2019-09-11 08:43:50

简单点说就是超过音速就有这种现象。叫做马赫环。