説明

超音速流は、流体（主に空気）の流れの速度がその音速（マッハ1）を超える領域での流れを指す。超音速流では、情報伝達の速度（音速）よりも流れのほうが速いため、下流の物体の存在は上流には影響を及ぼさない。特徴的な現象として、物体周りに斜め衝撃波や膨張波が形成され、圧力・密度・温度が急変する不連続面が現れる。また、物体が発する擾乱はマッハ角と呼ばれる後方に広がる円錐（2次元では線）状の領域内に限定される。超音速飛行時には、亜音速時に比べ抗力が増加し（波動抗力の発生）、機体設計にはシャープな形状やエリアルール（面積律）などの考慮が必要となる。エンジン内部の超音速流（例えばラムジェット、スクラムジェット）では効率的な衝撃波圧縮が鍵となる。超音速流の解析には、マッハ数に応じて適用範囲が変わる流体力学の法則や特性があり、理論的には衝撃波のランキン–ユゴニオ方程式やプラントル–マイヤー展開式などが用いられる。航空宇宙工学や弾道学で必須の概念である。