马赫波

[拼音]：mahebo

[外文]：Mach wave

一个位置固定的微弱扰源所发出的一系列扰动在超声（音）速气流中传播的波阵面。这是奥地利物理学家、哲学家E.马赫在 19世纪 80年代末期90年代初期做超音速弹丸实验时首先发现的。无论气体静止还是运动，微弱扰动的传播速度相对于气体而言必是音速。位置固定的扰源在速度超过音速（V＞a）的气流中所发出的一个个扰动随气流以V的速度向下游移去，同时扰动本身又以音速a 向四面八方传播，结果扰动所能播及的区域必限于图1中圆锥区域以内，这圆锥是一系列扰动球面的包络面，称为马赫锥。圆锥的半顶角μ＝arcsin(1/M)，称为马赫角；M＝V/a，称为马赫数。

在速度小于音速的气流中，a＞V，扰动向四面八方传开去的速度比气流的速度大，任何一个扰动都能及于全场，因而不存在这种波阵面。在超音速气流中，马赫锥又是划分受扰区和未扰区的界限。扰动只限于马赫锥以内。所以马赫锥以内是受扰区，而马赫锥以外是未扰区。超音速飞机的空气动力性能用小扰动的线化近似理论处理时，无论是机翼还是机身，或其一部分，都可看作是微弱扰源。机翼或机身上的任何一点（图 2a

中的 P点）产生的扰动所能达到的地方，是以该点为顶点向后伸的马赫锥以内的区域。锥的半顶角μ∞＝arc sin(a∞/ V∞)。这个V∞是来流速度（即飞行速度），a∞是来流中的音速，这个马赫锥称为P点的后马赫锥。锥内的区域称为P点的影响所及区。反过来说，在流场上任意一点（图2b中的Q点）所能接受到的扰动，其源也只限于一个圆锥以内。它是以 Q为顶点向前伸的马赫锥，锥的轴线平行于来流，半顶角还是μ∞。这个马赫锥称为 Q的前马赫锥。锥内的区域称为Q点的依赖区，因为Q点的流动情况只为前马赫锥中的扰动所决定。