超音速飞行

以马赫数为1至5的速度飞行
image
超音速飞行（transonic flight，又名：跨音速飞行）是指在飞行过程中以1.0～5.0马赫间的速度飞行；[1]通俗的说，超音速飞行是指飞行物飞行速度超过音速（约为每秒钟340米）。[2]实现超音速飞行首先需要突破音障，由于在近音速段空气可压缩效应上升，会出现激波和波阻等一系列新的空气现象，波阻是实现超音速飞行的特大障碍，因此也被成为音障。随着空气动力学的研究和发展，科学家设计了后掠翼、三角翼、超临界翼型和蜂腰状机身等新的机体，搭配喷气式发动机，突破了音障的干扰。[3][4]1947年10月14日，美国贝尔公司研制的X—1火箭试验机在12800米的高空飞行速度达到1078公里/小时，M=1.1015，人类首次突破音障且成功进行水平超音速飞行。[5]

发展历史

发展历程

20世纪30年代以前，飞机都以亚音速飞行，理论研究的主要是不可压缩空气动力学。由于飞行速度不高，忽略了空气的可压缩性，产生的误差不大。20世纪30年代末，高速飞机在俯冲时已接近音速，还多次发生机毁人亡的重大事故。而空气动力学研究考虑到了空气的可压缩性，实现了高速乃至超音速，进一步研究了各类飞行器在不同速度范围内的气动特性，将空气动力学研究内容从力扩展到热、光和电磁等效应。这些研究成果对突破高速飞行器的音障和热障起了决定性的作用。[3]
超音速飞行