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超音速巡航(英語:Supercruise)，指在平飛狀態下長時間維持超音速飛行，就算是具備超音速巡航能力。

50年代，第一架能夠維持水平超音速巡航飛行的是英國航太的閃電式戰鬥機。但這裡有超音速多少巡航的問題。早期的閃電式戰鬥機在不開後燃器加力的情況下，勉強能達到並維持1.02馬赫，若使用後燃器雖能達到更高速度，引擎卻會過熱，數分鐘後不得不中斷超巡以待引擎冷卻。此時各國戰機和轟炸機只需要在接近目標的數分鐘內保持高超音速，對超巡並無需求。

步入60年代，冷戰鐵幕拉開，美國面對蘇聯廣闊的領土，認為首輪轟炸機超巡很有必要，因此開發了B-58中型轟炸機，具備連續使用後燃器能力，能以2倍音速連續巡航。由於必須開啟後燃器才能維持超音速，燃料耗損極為巨大，可達一般狀態的數十倍之多，非常不經濟，因此計劃中的B-58由美國起飛超巡轟炸蘇聯境內目標，需在蘇聯周邊盟國空中加油2-4次之多。後來的XB-70轟炸機也秉承這個設計概念，將超巡速度又進一步提高至3倍音速，雖設計了巨大的油箱，航程仍然有限，亦需在盟國加油後才能深入蘇聯。

概述

作為鐵幕另一邊的蘇聯則針鋒相對開發了可超巡的MiG-25（米格-25）截擊機，可以2.5-2.8倍音速連續使用後燃器超巡，為此在引擎艙內壁鍍有20公斤的銀，以減弱持續燃燒的後燃器的高溫對機體的影響。同樣此高超音速巡航極為耗油，除去起降階段，約16噸燃料只能維持約40分鐘，不過MiG-25作為區域截擊機並不需要上千公里遠程飛行，只要高速逼近B-58或XB-70，為其所載的每枚近半噸的R-40空空導彈帶來有利的射擊條件即可。

於是出現了美國製造超巡轟炸機，蘇聯製造超巡截擊機的場景。另外，也有一個較為特殊的例子， SR-71偵察機是設計成在高速下會關閉燃燒室的通道，而將所有氣流都送往後燃器，也就是直接以後燃器做為動力來源的半衝壓引擎模式。這個設計使燃油經濟性提高，在其鉚接鈦合金機身經熱身止漏並空中加油後，約45噸燃料可維持約1小時15分鐘3.2馬赫超巡，但引擎極不穩定，導致SR-71儘管在地勤和飛行員制度上嚴格管理，還是平均2815飛行小時即有1架墜毀。

70年代後隨着洲際彈道導彈日趨完善穩定，超巡轟炸機被放棄或取消，此時的戰鬥機也沒有了超巡必要，轉向以纏鬥的常規空戰為主，回歸到後燃器只需工作5-10分鐘的狀態。這樣亦導致了1990年海灣戰爭中，多國部隊各種戰機均無法跟蹤伊拉克以超巡飛行的MiG-25，又因己方機群密集不能貿然遠距離發射導彈，結果被MiG-25找到機會後擊落一架F-18。

80年代，由於現代引擎技術的提升，使得不開後燃器進行超音速巡航已經成為可能，在美國空軍於1987年提出的先進戰術戰鬥機（ATF）計劃中，即將此一能力列為必備要求之一。但ATF將超巡定義為不開加力以1.5倍音速飛行30分鐘，若按此標準，閃電式戰鬥機，XB-70，米格25/31，SR-71，協和號，Tu-144均不能算超巡機種。

目前具備超音速巡航能力的戰鬥機有：前蘇聯的MiG-31截擊機，美國ATF計劃中勝出的F-22戰鬥機和落敗的YF-23戰鬥機，空載狀態的歐洲颱風戰鬥機等。未來，裝備渦扇15(目前是渦扇10)引擎的中國J-20戰鬥機和裝備產品30引擎的俄羅斯Su-57戰鬥機也將擁有此能力。

至於大型的民航機和轟炸機要超音速巡航較易，因為其較大的機體可以載更多燃料，而且引擎的冷卻較易解決，早如XB-70轟炸機、協和式客機、Tu-144客機都做到連續使用後燃器超巡的，但所引起的噪音問題卻較難解決，而實際應用較少。

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