如果我們平時(shí)注意一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)普遍的現(xiàn)象。無(wú)論大型的航天液體火箭，還是一些現(xiàn)代的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈，甚至現(xiàn)代化的第三代以后的戰(zhàn)斗機(jī)，在開(kāi)加力以后，他們噴出的火舌，也就是尾焰，外觀大多都是一節(jié)一節(jié)的。這又是什么原因呢？其實(shí)這是這些飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)馬力全開(kāi)時(shí)，噴流速度超過(guò)音速的一種物理現(xiàn)象。主要是由尾噴流產(chǎn)生激波引起，在空氣中形成連續(xù)的膨脹波和壓縮波系。專業(yè)上被叫做馬赫盤 Mach Disk，也被翻譯成馬赫環(huán)。現(xiàn)代開(kāi)加力以后飛行中的噴氣式飛機(jī)，尾噴管處常會(huì)有馬赫盤，大多數(shù)液體火箭發(fā)射時(shí)火箭尾部也是這樣。形成的原因，主要由于氣體在出口繼續(xù)膨脹，形成連續(xù)的脹波、壓縮波。然后受背壓環(huán)境的壓縮而產(chǎn)生的激波發(fā)光造成的，而激波發(fā)光的原理與化學(xué)原理中電子躍遷有關(guān)。

尾流出現(xiàn)馬赫盤，并不需要飛行器本身一開(kāi)始的瞬間速度超過(guò)音速。而只需要火箭、飛機(jī)和導(dǎo)彈噴氣出口的氣流達(dá)到超音速就可以出現(xiàn)。因此一些大型的液體火箭，和小型的導(dǎo)彈剛剛點(diǎn)火，就可以立即看到尾焰中出現(xiàn)馬赫盤。甚至大火箭在地面的試驗(yàn)臺(tái)上試車，本身固定不動(dòng)，相對(duì)速度為零。而噴出的火焰中也可以出現(xiàn)馬赫盤。尾焰出現(xiàn)馬赫盤，主要是這些飛行物為了達(dá)到超音速甚至是高超音速飛行，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的尾噴管都采用了拉瓦爾噴管的設(shè)計(jì)，從兩側(cè)的壁面流出的氣流在外界發(fā)生了折轉(zhuǎn)，并被多次折射、交叉的地方形成馬赫盤。而現(xiàn)代噴氣戰(zhàn)斗機(jī)的原理和火箭不太一樣，但是采用后燃器開(kāi)加力后，他的整體尾噴管也類似于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的拉瓦爾噴管形式，因此噴流也會(huì)出現(xiàn)馬赫盤。拉瓦爾噴管是火箭推力室的重要組成部分。

噴管的前半部是由大變小向中間收縮至一個(gè)窄喉。窄喉之后又由小變大向外擴(kuò)張至箭底。

箭體中的氣體受高壓流入噴嘴的前半部，穿過(guò)窄喉后由后半部逸出。這一架構(gòu)可使氣流的速度因噴截面積的變化而變化，使氣流從亞音速到音速，直至加速至超音速。所以把這種喇叭形噴管叫跨音速噴管。由于它是瑞典人拉瓦爾發(fā)明的，因此也稱為“拉瓦爾噴管”?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)中的燃?xì)饬髟谌紵覊毫ψ饔孟拢?jīng)過(guò)噴管向后運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入噴管的收縮段。在這一階段，燃?xì)膺\(yùn)動(dòng)遵循“流體在管中運(yùn)動(dòng)時(shí)，截面小處流速大，截面大處流速小”的原理，因此氣流不斷加速。當(dāng)?shù)竭_(dá)窄喉時(shí)，流速已經(jīng)超過(guò)了音速。而跨音速的流體在運(yùn)動(dòng)時(shí)卻不再遵循“截面小處流速大，截面大處流速小”的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越快。在擴(kuò)張段，燃?xì)饬鞯乃俣缺贿M(jìn)一步加速，達(dá)到2-3公里每秒，相當(dāng)于音速的7-8倍，這樣就產(chǎn)生了巨大的推力。拉瓦爾噴管實(shí)際上起到了一個(gè)"流速增大器"的作用。其實(shí)，不僅僅是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的噴管也是這樣的喇叭形狀的，所以拉瓦爾噴管在武器上有著非常廣泛的應(yīng)用。

馬赫盤的出現(xiàn)，一般在采用液體燃料的大火箭中最為常見(jiàn)。而戰(zhàn)斗機(jī)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，因?yàn)楫?dāng)代戰(zhàn)斗機(jī)燃燒的也基本是航空煤油，因此開(kāi)加力后的戰(zhàn)斗機(jī)也可以看做一種變相的液體火箭。

當(dāng)代的大小固體火箭，一般看不到這種尾焰中出現(xiàn)馬赫盤的現(xiàn)象。這主要是固體火箭燃燒后，會(huì)產(chǎn)生大量的固體粉末狀反應(yīng)產(chǎn)物，隨著尾流一起噴出，這些粉末的存在，就阻擋了尾流激波的發(fā)光現(xiàn)象。因此即使固體火箭的噴流速度也是超音速的，卻看不到這種現(xiàn)象。不過(guò)最近30年，以美弟為代表的軍工部門，改進(jìn)了戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的固體燃料的成分，更多的采用無(wú)煙固體導(dǎo)彈燃料。因此即使固體燃料裝填的導(dǎo)彈，發(fā)射時(shí)也可以看到這種馬赫盤了。