限線的存在。他從理論上和計算結果上，證實了高亞音速流動下，圓柱體表麵附近可能會出
現正常流動的局部超音速區。
這就意味著，隻有在氣流馬赫數增加到一定數值時，圓柱體表麵某處的流線，才開始出現來
回折轉的尖點，這時正常流動就不複存在。這一研究結果顯示了在繞物體流動(如機翼)的
高亞音速氣流中，如馬赫數不超過某一定值，就可能保持無激波的、含有局部超音速區的跨
音速流動。它針對
當時高速飛行接近音速時產生激波的問題，從理論上揭示出無激波跨音速繞流的可能性。
沈元的這項研究，第一次從理論計算上，得出高亞音速繞圓柱體流動的流線圖，得出它的速
度分布，以及在某一臨界馬赫數以下，流動可以加速到超音速而不致發生激波的可能性。通
過這方麵的研究，可以掌握高速氣流的規律，了解飛機機體、機翼形狀和產生激波阻力之間
的關係，探索是否可能讓飛機在無激波的情況下接近音速，從而為設計新型高速飛機奠定理
基礎。這是一項首創性的成果，對當時航空科學在高亞音速和跨音速領域內的發展，起到了
一定的推動作用。
結構改進突破“音障”
麵對重重困難，科學家們進行了無數次的研討和實驗。結果發現，超音速飛機的機體結構
同亞音速飛機大有不同：機翼必須薄得多；關鍵因素是厚弦比，即機翼厚度與翼弦(機翼前
至後緣的距離)的比率。對超音速飛機來說，厚弦比就很難超過5%，即機翼厚度隻有翼弦的1
/20或更小，機翼的最大厚度可能隻有十幾厘米。而亞音速的活塞式飛機的厚弦比大概是17%
。
超音速飛機的設計師必須設計出新型機翼。這種機翼的翼展(即機翼兩端的距離)不能太大，
而是趨向於較寬、較短，翼弦增大。設計師們想出的辦法之一，是把超音速機翼做得又薄又
短，可以不用後掠角。另一個辦法是將機翼做成三角形，前緣的後掠角較大，翼根很長，從
機頭到機尾同機身相接。
美國對超音速飛機的研究，集中在貝爾X-1型“空中火箭”式超音速火箭動力研究機上。X-1
機的翼型很薄，沒有後掠角。它的動力采用液體火箭發動機。由於飛機上所能攜帶的火箭燃
料數量有限，火箭發動機工作的時間很短，因此不能用X-1飛機自己的動力從跑道上起飛，
而需要把它掛在一架B-29型“超級堡壘”重轟炸機的機身下，飛到高空後，再把X-1飛機投
放下去。X-1飛機離開轟炸機後，在滑翔飛行中，再開動自己的火箭發動機加速飛行。
1946年12月9日，X-1飛機第一次在空中開動其火箭動力試飛。
1947年10月14日，美國空軍的試飛員查爾
斯·耶格爾上尉駕駛X-1飛機完成人類航空史上這項創舉，耶格爾從而成為世界上第一個飛
得比聲音更快的人。耶格爾駕駛X-1飛機在12 800米的高空，使飛行速度達到1078千米/時，
相當於M1
.015。
在人類首次突破“音障”之後，研製超音速飛機的進展就加快了。以美國和前蘇聯為代表，
各國在競創速度記錄方麵展開了競爭。
和平之鴿展翅高飛
曆史在發展，社會在前進。隨著世界大戰的結束和國際關係的緩和，超音速飛行技術也越來
越多地應用於各種非軍事性其他方麵，如英、法聯合研製的“協和”式超音速旅客機，就已
經在
飛越大西洋的航線上營運了十幾年，能以最大巡航速度M2.04飛行。前蘇聯也研製生產了圖-
144型超音速旅客機，但由於技術問題，隻在航線上飛行了一段時間，便從客運市場上退出
。美國、前蘇聯還曾經分別研製出超音速的轟炸機。1997年10月15日，英國設計師研製的超
音速汽車，首次實現了陸地行車超過音速的創舉。
展望未來，超音速飛機將載著人類，以超音的速度，飛向和平的彼岸和幸福的明天。