激波

在物理学中，激波叫击波（也拼写为 shockwave）或冲击波是一种传播干扰，其移动速度快于介质中的局部声速。 与普通波一样，冲击波携带能量并可以通过介质传播，但其特征是介质的压力、温度和密度发生突然的、几乎不连续的变化。

为了进行比较，在超音速流动中，可以通过膨胀风扇（也称为普朗特-迈耶膨胀风扇）实现额外的膨胀。 伴随的膨胀波可能会接近并最终与冲击波碰撞并重新结合，从而产生破坏性干涉过程。 与超音速飞机通过相关的音爆是一种由相长干涉产生的声波。

与孤子（另一种非线性波）不同，冲击波的能量和速度会随距离相对较快地消散。 当冲击波穿过物质时，能量得以保留但熵增加。 物质属性的这种变化表现为可以作为功提取的能量减少，以及对超音速物体的拖曳力； 冲击波是强烈不可逆的过程。

激波可以是：

NormalAt 与激波介质的流动方向成90°（垂直）。Oblique与流动方向成一定角度。Bow 当上游流速超过1马赫时，发生在钝器前端（弓形）的上游。

• 冲击波前沿：物理条件因冲击波而发生突然变化的边界。
• 接触面：在由驱动气体（例如高爆炸药对周围空气的影响）引起的冲击波中，驱动气体（爆炸性产品）和驱动气体（空气）之间的边界。 接触前沿落后于激波前沿。

表征冲击波的介质特征的突然变化可以被视为相变：超音速物体传播的压力-时间图显示了冲击波引起的转变如何类似于动态相变 .

当物体（或扰动）的移动速度快于信息传播到周围流体的速度时，扰动附近的流体无法在扰动到达之前做出反应或避开。 在冲击波中，流体的特性（密度、压力、温度、流速、马赫数）几乎是瞬时变化的。 空气中冲击波厚度的测量值约为 200 纳米（约 10-5 英寸），与气体分子的平均自由程处于同一数量级。 关于连续体，这意味着如果流场是二维的或三维的，则冲击波可以分别被视为线或平面。

当压力前沿以超音速移动并推动周围空气时，就会形成激波。 在发生这种情况的区域，逆流传播的声波到达一个点，在该点它们无法向上游进一步传播，并且该区域的压力逐渐增加； 高压冲击波迅速形成。

激波不是传统的声波； 冲击波的形式是气体特性发生非常急剧的变化。 空气中的激波被听到为响亮的爆裂声或啪嗒声。 在更长的距离上，冲击波可以从非线性波变为线性波，随着它加热空气并失去能量而退化为传统声波。 声波听起来像熟悉的砰砰声或音爆的砰砰声，通常由飞机的超音速飞行产生。

冲击波是可以压缩超音速流中的气体的几种不同方式之一。 其他一些方法是等熵压缩，包括 Prandtl-Meyer 压缩。 对于给定的压力比，气体的压缩方法会导致不同的温度和密度，这可以针对非反应气体进行分析计算。 冲击波压缩会导致总压力损失，这意味着它是一种效率较低的压缩气体方法，用于某些目的，例如超燃冲压发动机的进气口。

超音速飞机出现压阻现象，主要是激波压缩对流动的影响。

在使用理想气体的基本流体力学中，冲击波被视为一种不连续性，其中随着冲击波的通过，熵会突然增加。 由于没有流体流动是不连续的，因此在冲击波周围建立了一个控制体积，控制该体积的控制表面平行于冲击波（一个表面位于流体介质的预冲击侧，一个位于后冲击波侧） 冲击面）。 这两个表面被一个非常小的深度隔开，使得震动本身完全包含在它们之间。