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圖為(wei) 殲-35A飛行表演時噴出的馬赫環。
新華社發 陶冉 攝
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瞭望塔
戰機尾焰為(wei) 什麽(me) 可以形成有規律的等距形狀火焰？在第十五屆中國國際航空航天博覽會(hui) 上，殲-35A進行了“飛龍”嘯九天飛行表演，引發現場觀眾(zhong) 連連稱讚。
殲-35A噴出的火焰叫作馬赫環，也稱馬赫盤，是一種在超音速氣流中形成的視覺現象，常呈現為(wei) 一係列環狀或者鑽石形狀，多見於(yu) 火箭發動機或噴氣發動機的排氣羽流中。這裏的馬赫，既是取名於(yu) 自然哲學家、物理學家恩斯特·馬赫，也是由於(yu) 發生該現象時氣體(ti) 速度需達到音速（馬赫作為(wei) 速度單位時指一倍音速）。
當低壓高速的氣體(ti) 從(cong) 發動機噴管中噴出，這時氣體(ti) 比外界壓力低，會(hui) 被外界的空氣壓縮。氣體(ti) 被壓縮到一定程度時，壓力將高於(yu) 外界壓力，就會(hui) 發生膨脹。因此，氣體(ti) 噴出的過程其實就是膨脹-壓縮重複循環的過程。在這個(ge) 過程中，超音速噴流內(nei) 會(hui) 產(chan) 生一係列複雜的波。這些波交匯後，會(hui) 導致噴流在膨脹和壓縮段交界處溫度急劇升高，達到一定的溫度時再次點燃未完全燃燒的燃油，使其燃燒發光，出現馬赫環現象。
此次飛行表演中，殲-35A噴出的是橘色尾焰。實際上，尾焰的顏色是根據氣體(ti) 溫度與(yu) 燃料的不同而變化的。如英國皇家空軍(jun) 常使用的梅林火箭發動機，一般采用液氧-煤油燃料組合，這種組合燃燒後生產(chan) 二氧化碳和水，所以火箭尾焰會(hui) 有白色羽流。
如果燃料在燃燒過程中出現固態碳顆粒物質，這種物質的燃燒會(hui) 散發橘色的光，造成橘色的光亮尾焰。而作為(wei) 下一代火箭發動機的猛禽火箭發動機，為(wei) 了提高燃燒效率，減少微量碳顆粒，采用液態甲烷和液氧作為(wei) 推進劑，生成的尾焰是藍色，但帶有淡淡的橘色光。我國長征二號運載火箭采用的推進劑是偏二甲肼（jǐnɡ）和四氧化二氮混合物，這種推進劑與(yu) 甲烷類似，隻會(hui) 生成極微量的碳顆粒，燃燒效率極高，所以尾焰呈藍色的比例較高。
（作者單位：中國人民解放軍(jun) 92326部隊）
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