Почему крыло в сверхзвуковом потоке не создает ударной волны, которая приводит к потоку, параллельному передней кромке?

Двумерные потоки в разрезе и в плане — это всего лишь приближения или упрощения, применимые при определенных условиях. Эту ситуацию легче понять как трехмерный поток и, возможно, также из системы отсчета воздуха. Когда крыло приближается, возникающие в результате градиенты давления заставляют воздух двигаться в обратном направлении. Поскольку крыло относительно тонкое, вертикальный уклон намного сильнее, чем горизонтальный. Поэтому воздух имеет тенденцию двигаться в этом направлении.

Однако некоторый боковой поток все же имеет место. При условии, что ударный конус остается перед крылом, воздух успевает двигаться как вбок, так и вверх. Из-за стреловидности крыла существует разница давлений по обе стороны от любой заданной точки. Они заставляют воздух вытекать из-под передней кромки, закручиваться вокруг нее дальше, снова втягиваться, а затем частично назад над крылом снова выталкиваться. Эта схема бокового потока, в свою очередь, имеет тенденцию влиять на перепады давления и, следовательно, на характеристики крыла. На очень резко очерченной дельте он может даже доминировать над воздушным потоком. Однако для более обычного стреловидного крыла иногда используются такие устройства, как ограждения крыла, прорези передней кромки и собачьи зубья, чтобы уменьшить его.

Воздух должен уступить место приближающемуся самолету. Для этого он выбирает путь наименьшего сопротивления, то есть выше и ниже крыла. Это показано на вашем первом снимке, который действителен для сверхзвуковой передней кромки. На вашем виде сверху показано другое поперечное сечение трехмерного удара с гораздо меньшей скоростью. Вектор М$_2$неверно и не соответствует тому, что происходит на самом деле.

Если X — в направлении потока, Y — вбок, а Z — вниз, на рисунке 1 показан разрез в плоскости XZ для сверхзвуковой передней кромки. На рис. 3 показан разрез в плоскости XY для дозвуковой передней кромки. Здесь воздух не течет вбок, а продолжается мимо скачка вдоль направления вектора M$_1$.