馬赫環的原理

　　馬赫環是超音速氣流內壓縮波和膨脹波相互干涉形成的駐波，馬赫環有兩個重要的發生條件：流體必須為超音速、超音速流體內壓力與環境壓力不相等，溫度低的馬赫環雖然存在但是看不到。

　　超音速便是指超過聲音的傳播速度大於340米每秒。音速就是指聲音的速度，標準速度是在15℃（氣溫）的海平面測試聲音在空氣中傳播的速度（在水中或其他介質中速度不同）。

　　馬赫環的形成原因細說起來有些複雜，可以理解為因尾焰噴流內複雜超音速流場，在激波作用下，區域性噴流的密度和壓力產生了規律突變所致。

　　當發動機超音速噴流離開尾噴管後，由於噴流靜壓小於環境氣壓，噴流會略微膨脹，噴流壓力則隨著氣體壓力而降低。當噴流壓力降低到低於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。

　　在這個膨脹與壓縮過程中，超音速噴流內會產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致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。正式這些燃燒著的剩餘燃料，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。

　　馬赫環的數量表示一馬赫即一倍音速：馬赫數小於者為亞音速，馬赫數大於5左右為超高音速；馬赫數是飛行的速度和當時飛行的音速之比值，大於1表示比音速快，同理，小於1是比音速慢。

　　馬赫數的命名是為了紀念奧地利學者恩斯特·馬赫。馬赫一般用於飛機、火箭等航空航天飛行器。由於聲音在空氣中的傳播速度隨著不同的條件而不同，因此馬赫也只是一個相對的單位，每“一馬赫”的具體速度並不固定。在低溫下聲音的傳播速度低些，一馬赫對應的具體速度也就低一些。