空氣在不同的流動速度下，他的脾氣秉性它是不一樣的，舉一個例子來說，比如說打檯球的時候，如果說咱們想讓這個球順著球檯邊上去溜的話，那麼這個球速肯定就要比較慢，打到那個球檯邊上，然後他就可以溜過去了。如果說速度很快的話，這個球就會被彈開。空氣也是一樣的，低速的空氣它比較順從，有點像一個橡皮泥球，它受到阻擋的時候它是滾開或者說是流開的。但如果是高速氣體，特別是超聲速氣體的話就會比較Q彈，在遇到阻擋的時候它是彈開的。火箭一般噴出來的它都是超聲速氣體，而戰鬥機在開加力的時候，噴出來的很多時候也是超聲速氣體。那於是這時候就有三種可能，一種是這種Q彈的燃氣，它的氣壓剛好和外部的這些大氣壓一樣，這個外部大氣壓既不會讓它擴張，也不會讓它收縮，井水不犯河水。

噴管剛噴出來的這些燃氣的氣壓，要麼麼比外界的氣壓高一點，要麼低一點。那這團燃氣會發生什麼變化呢，它就會收縮或者擴張對吧，那最後會變得更跟外界的氣壓一樣。於是我們就可以看到戰鬥機或者說火箭的噴口，它噴出來的燃氣就是收縮擴張，一節一節的。那每一節就不代表這些燃氣從噴口噴出來的時候，被收縮又擴張了一次。而燃氣在不同壓強下，它的亮度和顏色是不一樣的，於是有這樣一節一節的現象就會被我們觀察到，這個就叫做馬赫環。馬赫是這個奧地利物理學家恩斯特馬赫，他當年的論文，而裡面就討論了許多跟這個聲速和激波有關的現象。所以說後來人們用他的名字命名了很多跟超聲速飛行，還有超聲的氣體相關的東西。除了馬赫環之外，還有什麼馬赫數，馬赫錐，馬赫角，等等。

當這些膨脹波和激波就會疊加，就會形成一節一節的助波，那也就是我們看到的這個馬赫環。透過馬赫環的形成，我們可以總結出來，有馬赫環只能證明兩件事，第一它噴出了超聲速氣體。第二這個氣壓，跟外界的大氣壓它不一樣，所以它跟飛行器本身是不是在超聲速，飛行其實是沒啥關係的。發動機地面試車的時候它也會有，這個馬馬赫環能不能反映發動機的效能呢，能噴出超聲速氣體，就能夠有馬赫環。那各種帶加力的，渦噴渦扇發動機，它都能噴出超聲速氣體。

透過觀察馬赫環能不能看出來發動機效能高低呢，事實上透過看馬赫環的間距，再結合飛行高度的話，是有可能反算出來發動機尾噴口的氣流速度和壓強的。但是這個比較複雜，並不是說目視就能夠看出來的，而且即便是咱們把它算出來了，也只有這兩個資料的話，也不能完全看得出來發動機的效能。事實上發動機尾氣在飛機後面收縮擴張的次數是非常多的，理論上講馬克還在飛機後面會有很多很多，只不過因為越往後這個火苗子就越暗了，所以我們就看不到了。也就是說，你能數出幾個馬赫環跟當時的光照條件，天氣溫溼度，飛行高度，燃油情況燃燒情況都有關係。