火箭导弹战机的尾焰为什么是一节一节的？

如果我们平时注意一下，就会发现一个普遍的现象。无论大型的航天液体火箭，还是一些现代的战术导弹，甚至现代化的第三代以后的战斗机，在开加力以后，他们喷出的火舌，也就是尾焰，外观大多都是一节一节的。这又是什么原因呢？其实这是这些飞行器的发动机马力全开时，喷流速度超过音速的一种物理现象。主要是由尾喷流产生激波引起，在空气中形成连续的膨胀波和压缩波系。专业上被叫做马赫盘 Mach Disk，也被翻译成马赫环。现代开加力以后飞行中的喷气式飞机，尾喷管处常会有马赫盘，大多数液体火箭发射时火箭尾部也是这样。形成的原因，主要由于气体在出口继续膨胀，形成连续的胀波、压缩波。然后受背压环境的压缩而产生的激波发光造成的，而激波发光的原理与化学原理中电子跃迁有关。

尾流出现马赫盘，并不需要飞行器本身一开始的瞬间速度超过音速。而只需要火箭、飞机和导弹喷气出口的气流达到超音速就可以出现。因此一些大型的液体火箭，和小型的导弹刚刚点火，就可以立即看到尾焰中出现马赫盘。甚至大火箭在地面的试验台上试车，本身固定不动，相对速度为零。而喷出的火焰中也可以出现马赫盘。尾焰出现马赫盘，主要是这些飞行物为了达到超音速甚至是高超音速飞行，火箭发动机的尾喷管都采用了拉瓦尔喷管的设计，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、交叉的地方形成马赫盘。而现代喷气战斗机的原理和火箭不太一样，但是采用后燃器开加力后，他的整体尾喷管也类似于火箭发动机的拉瓦尔喷管形式，因此喷流也会出现马赫盘。拉瓦尔喷管是火箭推力室的重要组成部分。

喷管的前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉。窄喉之后又由小变大向外扩张至箭底。箭体中的气体受高压流入喷嘴的前半部，穿过窄喉后由后半部逸出。这一架构可使气流的速度因喷截面积的变化而变化，使气流从亚音速到音速，直至加速至超音速。所以把这种喇叭形喷管叫跨音速喷管。由于它是瑞典人拉瓦尔发明的，因此也称为“拉瓦尔喷管”。火箭发动机中的燃气流在燃烧室压力作用下，经过喷管向后运动，进入喷管的收缩段。在这一阶段，燃气运动遵循“流体在管中运动时，截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，因此气流不断加速。当到达窄喉时，流速已经超过了音速。而跨音速的流体在运动时却不再遵循“截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越快。在扩张段，燃气流的速度被进一步加速，达到2-3公里每秒，相当于音速的7-8倍，这样就产生了巨大的推力。拉瓦尔喷管实际上起到了一个"流速增大器"的作用。其实，不仅仅是火箭发动机，战术导弹的喷管也是这样的喇叭形状的，所以拉瓦尔喷管在武器上有着非常广泛的应用。

马赫盘的出现，一般在采用液体燃料的大火箭中最为常见。而战斗机出现这种现象，因为当代战斗机燃烧的也基本是航空煤油，因此开加力后的战斗机也可以看做一种变相的液体火箭。

当代的大小固体火箭，一般看不到这种尾焰中出现马赫盘的现象。这主要是固体火箭燃烧后，会产生大量的固体粉末状反应产物，随着尾流一起喷出，这些粉末的存在，就阻挡了尾流激波的发光现象。因此即使固体火箭的喷流速度也是超音速的，却看不到这种现象。不过最近30年，以美弟为代表的军工部门，改进了战术导弹的固体燃料的成分，更多的采用无烟固体导弹燃料。因此即使固体燃料装填的导弹，发射时也可以看到这种马赫盘了。

受背压环境的压缩而产生的激波发光造成的所以就形成一节一节的火焰。

受背压环境的压缩而产生的激波发光造成的，而激波发光的原理与化学原理中电子跃迁有关。而现代喷气战斗机的原理和火箭不太一样。

因为这是不同的原理，导致的。所以就形成一节一节的火焰。

然后受背压环境的压缩而产生的激波发光造成的，而激波发光的原理与化学原理中电子跃迁有关。