Phân loại tốc độ theo thang Mach Siêu_vượt_âm

Mặc dù "cận âm" và "siêu âm" thường đề cập đến tốc độ dưới và trên tốc độ âm thanh cục bộ tương ứng, các nhà khí động học thường sử dụng các thuật ngữ này để chỉ các phạm vi giá trị Mach cụ thể. Điều này xảy ra do "chế độ transonic" tồn tại xung quanh M = 1 trong đó các phương trình xấp xỉ của Navier giật Stokes được sử dụng cho thiết kế cận âm không còn được áp dụng, một phần vì dòng chảy cục bộ vượt quá M = 1 ngay cả khi số tự do dưới giá trị này.

"Chế độ siêu âm" thường đề cập đến tập hợp các số Mach mà lý thuyết tuyến tính hóa có thể được sử dụng; ví dụ, nơi dòng chảy (không khí) không phản ứng hóa học và nơi truyền nhiệt giữa không khí và phương tiện có thể bị bỏ qua một cách hợp lý trong các tính toán.

Nói chung, NASA định nghĩa siêu âm "tốc độ cực cao" là bất kỳ số Mach nào từ 10 đến 25 và tốc độ nhập lại là bất cứ thứ gì lớn hơn Mach 25. Trong số các máy bay hoạt động trong chế độ này là Tàu con thoi và (về mặt lý thuyết) các tàu vũ trụ đang phát triển khác nhau.

Trong bảng sau, "chế độ" hoặc "phạm vi giá trị Mach" được tham chiếu thay vì ý nghĩa thông thường của "cận âm" và "siêu âm".

Regime(Mach number)(mph)(km/h)(m/s)General plane characteristics
Subsonic<0.8<614<988<274Most often propeller-driven and commercial turbofan aircraft with high aspect-ratio (slender) wings, and rounded features like the nose and leading edges.
Transonic0.8–1.2614–921988–1,482274–412Transonic aircraft nearly always have swept wings that delay drag-divergence, and often feature designs adhering to the principles of the Whitcomb area rule.
Supersonic1.2–5.0921–3,8361,482–6,174412–1,715Aircraft designed to fly at supersonic speeds show large differences in their aerodynamic design because of the radical differences in the behaviour of fluid flows above Mach 1. Sharp edges, thin airfoil-sections, and all-moving tailplane/canards are common. Modern combat aircraft must compromise in order to maintain low-speed handling; "true" supersonic designs include the F-104 Starfighter and BAC/Aérospatiale Concorde.
Hypersonic5.0–10.03,836–7,6736,174–12,3481,715–3,430Cooled nickel or titanium skin; highly integrated (due to domination of interference effects: non-linear behaviour means that superposition of results for separate components is invalid)[cần giải thích], small wings, see X-51A Waverider, HyperSoar và WU-14 (DF-ZF).
High-hypersonic10.0–25.07,673–19,18212,348–30,8703,430–8,575Thermal control becomes a dominant design consideration. Structure must either be designed to operate hot, or be protected by special silicate tiles or similar. Chemically reacting flow can also cause corrosion of the vehicle's skin, with free-atomic oxygen featuring in very high-speed flows. Examples include the 53T6 ABM-3 Gazelle (Mach 17) anti-ballistic missile, the DF-41 (Mach 25) intercontinental ballistic missile and the Russian Avangard hypersonic vehicle (Mach 27). Hypersonic designs are often forced into blunt configurations because of the aerodynamic heating rising with a reduced radius of curvature.
Re-entry
speeds		>25.0>19,181.7>30,869.95>8,575Ablative heat shield; small or no wings; blunt shape.