為什麼從照片上看馬赫錐都是出現在飛行器（飛機、火箭）的中部？

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這不是馬赫錐。這種現象在亞音速情況下即可出現，是水蒸汽的凝結[1]。水蒸汽的凝結與激波和音障也沒有直接關係，而是取決於空氣的溫度與水蒸汽的含量[2]。根據[3]的解釋，這種具有比較整齊的終止邊界的錐形雲霧通常伴隨著激波的存在（激波後方壓力和溫度陡增，水霧又轉化為不可見的水蒸汽了），就像機翼上的那種；純亞音速情況下的水汽凝結往往看起來毛茸茸的，就像座艙上方的那種。

為了給大家一個直觀的認識，我計算了一個典型超臨界翼型RAE2822在0.729馬赫時的流場。下邊三張圖分別是翼型附近的壓力，溫度和馬赫數雲圖，可以看出在跨音速物體周圍，空氣狀態參數的變化相當劇烈。其中，溫度是水汽冷凝的決定性因素，從溫度雲圖種看到，機翼中部最冷的地方可以達到-15攝氏度，而環境溫度是溫暖的25度。這樣，空氣中的水汽在翼型中部發生冷凝就不足為怪了。另外，從馬赫數雲圖上可以看到，在來流，也就是飛機的速度低於音速（0.729馬赫）時，機翼附近的局部速度是可以超音速的。因此，用這種水霧來判定飛機已經突破音障是不科學的。
（當然，這只是一個定性的認識，水汽的凝結與溫度壓力和含水量都有關係，低壓會使水汽有重新氣化的傾向。直接模擬相對含水量有點麻煩，先就這麼湊合看啦。這些圖不能直接說明為什麼水汽會凝結，但至少能看出來如果會發生點什麼事情，應就是發生在中部）

從題主的圖中你可以看到，水汽出現在座艙上方，進氣道前緣和機翼的中部（尾翼貌似也有），這些都是飛機附近速度最高，壓力和溫度最低的幾個位置。那什麼偏偏是這些地方呢？你可以簡單地認為，在亞音速和跨音速情況下，物體的突出部氣流會加速，壓力和溫度降低。當然，在跨音速條件下，物體周圍的壓力分布形態相對與物體的幾何參數是十分敏感的，與外形和表面曲率以及曲率的變化都有關係，這正是跨音速氣動外形設計的難點所在。

這樣，這種現象為什麼會出現在物體中部就能說得通了。白霧是水蒸汽的冷凝，它在低溫的地方出現，飛機周圍空氣速度越高的地方溫度越低（內能和動能的相互轉化），而飛機的中部是氣流受飛機擾動最大的區域，也是最可能出現低溫的區域。這樣，這個水霧錐就出現在了飛機的中部。

[1]Vapor cone
[2]飽和蒸氣壓
[3]Sonic Boom, Sound Barrier, and Prandtl-Glauert Condensation Clouds

一架飛機，不同的部位氣流速度是不一樣的。
這架飛機真的突破音障了嗎？

孩子，這是音爆雲，不是馬赫錐。
根本不存在肉眼可見的馬赫錐。馬赫錐是尖頭體（sharp body）在超音速飛行時在其前方形成的錐形激波。而激波的本質是極薄的一層壓縮空氣，很明顯空氣是肉眼看不見的。
圖中出現的是音爆雲，是由於氣流流過飛機表面時壓力變化導致空氣中的水蒸氣凝結，其本質是小水滴（與生活中常見的霧類似），所以肉眼可見。

同意項昂之。
mach reflection的wave configuration有嚴格的數學證明：Global solutions of shock reflection by large-angle wedges for potential flow。中國數學家陳貴強和烏克蘭的Mikhail Feldman，Annals of math, 2010.

簡單來說，飛機飛行速度在0.9馬赫左右飛機周圍局部流速達到了音速產生局部激波。突破音障以後激波又變成膨脹波壓力驟減空氣中的水蒸汽凝結形成水霧也就是肉眼所見的馬赫錐。但是飛機本身並沒有突破音速。

看到排名第一的答案，突然就想答了，別掐我
其實馬赫錐產生的本質是激波了，沒規定在哪裡出現這種事情，較為尖銳的端面都有可能出現的
給你們看看當年畢業設計的時候做的圖

上圖為3.0馬赫時彈體的壓力和速度圖，可以看到壓力圖裡面就是尾翼也會有激波存在
我這裡強調的是馬赫錐產生的原因和激波是同源的
凝結雲存在的原因請看排名第一的答案，個人認為根本原因就是壓力導致的低溫
差不多就是這樣有什麼錯誤煩請指正，謝謝！

業餘的說法，蒸汽的凝結，出現在氣壓極劇變化的部位，就是機體外形變化最大的，稍靠後的部位。