乘波体，顾名思义，就是好像骑着激波在飞行的飞行体。这种武器的原型是在1959年被提出，Nonweiler首次提出适用于平面入射激波的高超声速飞行器的设计方法，并将其命名为楔导乘波体。乘波体高超音速武器可以达到5马赫以上的飞行速度，并形成一层贴在下表面的激波层，经过激波的空气将被均匀地压缩，从而使这种飞行器的下表面产生可观压力，上下表面的巨大的压力差使得飞行器获得非常大的升力，使其在大气层临近空间像打水漂一样高速滑翔飞行。由于这种武器没有特定弹道，使得任何导弹拦截系统都难以拦截，是目前中美俄正在研究的最热门武器之一。
高超音速武器攻击模式示意图
这种武器与导波体的概念相对，导波体是将激波劈开，不会贴合飞行体的表面，比如弹道导弹的对称的旋成体弹头就是一种典型的导波体，这种形状就无法获得升力，但是阻力小，末端速度可达到25马赫，可以进尽快击中目标，但其抛物线弹道比较容易被解算并实施拦截；而乘波体的激波则是紧贴在飞行体表面，飞行的形状是按照激波的形状来设计的，乘波体赋予飞行器很高的升力，因此可以不断滑翔飞行；虽然速度一般在5～10马赫，但其可以滑翔非常远的距离，并且难以预测其弹道。
导波体和乘波体的区别
高超音速武器的两种滑翔弹道：钱学森弹道和桑格尔弹道
什么是激波要想彻底搞清楚乘波体的概念，首先要知道什么是“激波”（Shock Wave）。这种波的形成是因为物体飞行超过音速的时候，会在飞行器前端产生一个强烈的压缩波。经过压缩波的空气将被减速增压，好像撞到了一堵墙上一样。根据激波的形成种类，可以分为正激波和斜激波。
正激波的波阵面与来流方向垂直，而斜激波波阵面与来流方向不垂直，成一定斜角。当飞行器斜坡角度突变且和气流方向不一致的时候，就会在坡面不连续点产生一个斜激波。经过正激波压缩过的气流不会改变运动方向，而斜激波不然，它会使气流的方向发生改变。斜激波在飞行器设计中有很重要的应用，比如战斗机的超音速进气道，就是利用多个斜激波将空气逐渐减速并调整角度，使之与发动机进气适配。根据斜波数量的不同可以分为单波系和多波系进气道。
锥形进气道往往会在尖端形成斜激波并在进气道内形成正激波
米格-21度激波锥进气道就是利用了斜激波对空气进行减速压缩
现在回到乘波体。乘波体一样是利用了斜激波对空气的压缩效应，经过激波的空气将被减速增压，同时将上下表面的空气压力完全隔绝开。这样，在上下表面就获得了一个压力差，从而产生升力。利用这个思想，将高超音速武器进气道下表面的外形，修成在斜激波的形状，就可以获得一个能够让空军在表面均匀压缩的效果。我们可以看一下高超音速条件下激波波阵面的曲线形状（虚线部分）：
这个时候的斜激波其实是一个与飞行体运动方向成一个角度的曲线。所以要想设计出合适的乘波体，只要按照这个形状进行修形，就能获得压力分布可控的飞行器。模拟出来的就是这么个样子：可以看到通过外形的修饰，进气道上表面的压力分布达到了从小变大的预期结果。
当然，乘波体的实际设计非常复杂，笔者的知识十分有限，只能做一些简略的描述。中美俄欧日在乘波体上已经进行了非常多的设计尝试，有多种乘波体的设计思路。但最为经典的还是Nonweiler提出的利用二维楔流场生成了具有“∧”形横截面的乘波体，以及锥导乘波体和吻切乘波体。美国马里兰大学的Rasmussen提出了由圆锥绕流流场生成乘波构型的方法。1990年，Sobieczky提出了吻切锥法生成乘波构型。1966年，Mölder首次提出将Busemann内锥形流场用于高超声速进气道设计的概念。基本上这四种乘波体构型构成了今天乘波体高超音速武器的基石，所有的模型都是在这几种模型基础上的变体。
利用而为楔流场设计的乘波体吻切锤
美国
美国在乘波体高超音速武器上，可以说是先驱了。在2004年，NASA推出的X-43A成功发射，维持了较长时间的飞行。
X-43A
在这之后，美国国防高级研究计划局提出发展高超音速武器的计划，其中一种就是吸气式的乘波体高超音速武器X-51：
美国的另一种高超音速武器，则是高速助推滑翔弹头，利用空射型弹道导弹发射，这与俄罗斯“匕首”导弹有异曲同工之妙。从宣传图上看，也是一种乘波体弹头。然而不论是TBG还是HAWC，美国都还在试验阶段，可能要到2020-2030年期间才能正式服役，在进度上，已经落后中国和俄罗斯。
美国未来计划列装两种高超音速武器：TBG和HAWC
俄罗斯
俄罗斯的两种高超音速武器“匕首”和“先锋”。从目前披露情况看，俄罗斯的高超音速武器采用的还是弹道导弹锥形弹头的一种变体，采用弹道导弹来发射。通过将锥形弹头做成不对称的形状，来获得高升力。这应该属于是一种锥导乘波体的变体。根据俄罗斯自己的说法，“先锋”导弹的末端速度达到了20马赫，这显然和洲际导弹的25马赫差不太多，而与高超音速武器通常的5～10马赫左右的速度差别很大；因此，我猜测是这种弹头的升阻比并不是很高，只能在末端突防时做有限的滑翔动作，本质上还是一种弹道导弹，与弹道完全打乱，可以滑翔数千公里的水漂弹还是有差别。
先锋上的YU-71弹头
匕首导弹灌顶攻击，仔细看也是一种不对称的弹头结构
目前俄罗斯的匕首和先锋都已经服役，进度大幅领先了美国。
中国
我国在高超音速武器的研究上起步较晚，但是近年来已经开花结果。按照官方披露的说法，2018年我们试射的“星空-2”属于第一款乘波体高超音速飞行器。这款高超音速飞行器在高度30km，马赫数5.5~6飞行窗口自主飞行了400秒以上。这很有可能是人类历史上首次在临近空间实现这样的飞行。能设计出这样的高超音速武器，得益于我们的JF-12激波风洞，这也是世界上第一个能实现持续130ms的激波风洞。而此前我们也多次成功试射DF-ZF高超音速武器；除此之外，还有多锥体带滑翔弹翼的弹头，装备在DF-26导弹上，可以用来打击机动中的航母战斗群，已经比较成熟。
星空-2乘波体高超音速武器
激波风洞中的一款乘波体高超音速武器，应该是一款楔导乘波体构型
多锥体带弹翼的滑翔弹头
除此之外，我们在一款战术级弹道导弹DF-17上也实现了高超音速滑翔弹头。DF-17基于DF-16设计，本身的射程只有1500公里，在使用高超音速滑翔弹头后，成功将射程拓展到了2500公里，这说明DF-17也是一款水漂弹，与只能做有限滑翔变轨的DF-21、DF-26相比技术有很大提高。
因此，在高超音速武器上，我们的进度已经也领先了美国，这也让美国在这一领域倍感压力；美国的DARPA计划在今年同时试射本国的HAWC和TBG。不过从技术难度上讲，美国的HAWC即采用吸气式乘波体的X-51，它的技术含量是最高的，它采用超压冲燃发动机 乘波体设计，可以获得持续的动力，有利于末端突防；不过到今天美国也没有做到成熟。但是要考虑到X-51是一种可以由战斗机进行空射的战术级武器，体积小，发射成本低，它的威胁也不可小看。
