计升力系数下，层流翼型与超临界翼型在来流M∞超过M∞临后的流动现象。

可见层流翼型结尾激波前超音速气流是一直加速

到激波处，激波较强且靠前，波后逆压梯度大，导致边界层分离阻力剧增。

超临界翼型的几何特点如图所示。上翼面曲率较小比较平坦，使来流M∞超过临界马赫数后，大约从距前缘5％弦长处沿上表面为---无加速的均匀超音速，这样结尾激波前的超音速马赫数较低， 激波强度较弱，且伸展范围不大，波后逆压梯度较小，边界层不易分离，从而缓和了阻力发散现象。

为了补偿超临界翼型前段升力的不足，一般将后缘附近的下表面做成内凹形以增大翼型后段弯度使后段能产生较大升力。

总结

上图是某超临界翼型和普通翼型的厚度分布及其阻力

系数对比。两个翼型的容积是差不多的。但二者在设计升力系数Cy=0.6时的阻力系数随M∞变化对比表明，超临界翼型在M∞=0.7时阻力系数只有微小增加，到M∞ =0.8时阻力才开始发散；而普通翼型在M∞ =0.69时阻力就开始发散。此外，超临界翼型在跨音速的升力系数和力矩系数特性也优于普通翼型。

上图说明：

1.对同一翼型来说，升力系数增加（迎角增加）时M∞临减少（即提前）；

2.小Cy（即小迎角）时，相对厚度大则M∞临减少，相对厚度小则M∞临增大，大Cy （即大迎角）时则趋势相反，原因是大迎角时相对较薄的翼型对流动扰动大；

3.最大厚度位置后移时在大部分迎角范围内M∞临略有增大。

上图中，当翼型迎角增加时，激波的发生提前。因此，在高马赫数情况下，翼型所能提供的升力是有限的。

验证了前面的结论1：对

同一翼型来说，升力系数增加（迎角增加）时M∞临减少（即提前）；

相同马赫数下，比较厚翼型与薄翼型的扰流，厚翼型产生的激波比薄翼型要早，因此，在高速情况下，薄翼型阻力较低。验证了前面的

结论2：小Cy（即小迎角）时，相对厚度大则M∞临减少，相对厚度小则M∞临增大。

超声速飞机的应用

一、协和式飞机

1、飞机简介

协和式飞机是一种由法国宇航和英国飞机公司联合研制的中程超音速客机，它和苏联图波列夫设计局的图-144同为世界上少数曾投入商业使用的超音速客机。

协和飞机在1969年首飞、1976年投入服务，主要用于执行从伦敦希思罗机场（英国航空）和巴黎戴高乐国际机场（法国航空）往返于纽约肯尼迪国际机场的跨大西洋定期航线。飞机能够在15000米的高空以2.02倍音速巡航，从巴黎飞到纽约只需约3小时20分钟，比普通民航客机节省超过一半时间，所以虽然票价昂贵但仍然深受商务旅客的欢迎。1996年2月7日，协和式飞机从伦敦飞抵纽约仅耗时2小时52分钟59秒，创下了航班飞行的最快纪录。

1969年，第一架协和超音速客机诞生，并于1976年1月21日投入商业飞行。协和式超音速客机是世界上唯一投入航线上运营的超音速商用客机。协和式飞机一共只生产了20架。英国航空公司和法国航空公司使用协和式飞机运营跨越大西洋的航线。到2003年，尚有12架协和式飞机进行商业飞行。2003年10月24日，协和式飞机执行了最后一次飞行，全部退役。 飞机机翼设计为三角翼，三角翼的特点为失速临界点高，飞行速度可以更快，且能有效降低超高速抖动时的问题。协和号四具引擎更配备了一般在战斗机上才看得到的后燃器。这架飞机还有个令人津津乐道的特点就是它会「变形」：其一是因为在2马赫的飞行速度时，空气摩擦使其机体产生高热，因热胀冷缩效应，协和号在飞行时最长会「变长」约24公分；其二是她的可变式机鼻，在飞行时直直挺挺的如一根针以利高速切开空气，但是在起降时，机鼻可以往下调5至12度以利飞行员的视野-事实上由于有很多先进电脑导航仪器辅助，飞行员也不一定非得看见跑道才能起