激波又稱“沖波”。是當超音速氣流受到固體邊界的阻礙，或處于由低壓區流向高壓區時，在流場中形成的一個極薄的分界面。通常可認為激波厚度為零，在理想流動情況下，就把激波面作為氣流參數如速度、壓強等的間斷面。在激波上游一側的氣流總是超音速的，而下游一側的氣流則可能是超音速，也可能是亞音速。激波前后氣流參數的變化過程是絕熱的，但是不等的。波后氣流速度突躍下降，而壓強、密度和溫度都是突躍升高。由于不等熵的緣故，所以波后的總壓下降，說明氣流通過激波的機械能損失。但因波前后的流動是絕熱的，故波后總溫不變。激波面與來流速度相垂直的稱為正激波，激波面與來流速度不垂直的稱為斜激波。超音速氣流繞鈍頭回轉體所產生的拋物面形且和物體分開的激波稱脫體激波，在物體頭部前方為正激波，其他部分為斜激波。
激波前后氣流參數相差越大，激波就越強，其傳播速度就越大。反之，飛行速度越大，激波速度也就越大，激波就越強。在亞音速飛行中，機翼前緣壓力升高所形成的壓力波的傳播速度大于飛行速度，壓力波可以逆氣流傳播到無窮遠處，并減弱為弱擾動波，所以不會產生前緣或頭部激波。在等聲速飛行中，擾動波的傳播速度最后等于聲速，是一個弱擾動波，也不會產生前緣激波或頭部激波。
概念介紹
因此，實際激波是有厚度的，但數值十分微小，只有氣體分子自由程的某個倍數，波前的相對超音速馬赫越大，厚度值越小。在激波內部有氣體與氣體之間的摩擦存在，使一部分機械能轉變為熱能。所以激波的出現意味著機械能的損失和波阻力的產生。因此在設計飛行器時，一般應避免激波的出現或減弱激波強度。激波就其形狀來分有正激波、斜激波、離體激波、圓錐激波等。
正激波簡介
激波的波陣面與來流垂直。超音速氣流經正激波后，速度突躍式地變為亞音速，經過激波的流速指向不變。圖a曲線激波中的中間一段是正激波。此外，在超音速的管道流動中也可以出現正激波。
斜激波簡介
波陣面與來流不垂直。圖a 曲線激波中除中間一小段是正激波外，其余部分都是斜激波，與正激波相比，氣流經過斜激波時變化較小，或者說斜激波比正激波為弱。此外，氣流經過斜激波時指向必然突然折轉。因而有兩個角度，一個是波陣面與來流指向之間的夾角，或稱激波斜角β,另一個是波后氣流折離原指向的折轉角δ。β角越大，激波越強。β角小到等于馬赫角時，激波就減弱到變成微弱擾動波或馬赫波了。
超音速飛機的翼剖面一般采用尖的前后緣，如圖b，這時頭部出現斜激波。斜激波后的壓強升高量比正激波為小，機翼受到的波阻力小。后緣處也有激波，那是因為上下翼面流來的氣流要在后緣處匯合，兩方面來的氣流都折轉指向才能匯合成一個共同的指向，斜激波正是超音速氣流折轉指向的一種形式。
其他形式激波
那種不依附于物體的激波稱為離體激波。圖b 是附體激波。翼型的半頂角確定之后，飛行馬赫M1要大到一定的值之后才有附體激波存在。飛行馬赫數未達此值以前只存在離體激波。而像圖a那樣的鈍頭物體，則不論M1多大都只存在離體激波，只是隨M1上升，離體激波至物體的距離有所縮小而已。離體激波中間很大一部分十分接近于正激波，波后壓強升得很高，物體的波阻很大。這正是航天器重返大氣層時所需要的。航天器在外層空間繞地球轉動時速度很高，具有巨大的動能。重返大氣層時要把速度降下來，使動能迅速變為熱能并迅速耗散掉。離體激波比附體激波能消耗更多的動能，鈍頭又正好覆蓋燒蝕層，任其燒蝕以耗散熱能（見燒蝕防熱）。
一個圓錐放在超音速氣流里（迎角為零）,如M1足夠大時便產生一個附體的圓錐形的激波面(圖c )。氣流通過圓錐激波的變化與平面斜激波是一樣的。所不同的是氣流經過圓錐激波的突變之后還要繼續改變指向，速度繼續減小，最后才漸近地趨于與物面的斜角一致。也就是說，氣流在激波上指向折轉不夠，所以當半頂角相同時，圓錐所產生的圓錐激波較之二維翼型的激波為弱。
連接介紹
馬赫波
磁頂
大氣層再入
參考資料 >