高超声速层流向湍流的转捩会导致壁面摩擦阻力和气动加热增加2到3倍，因此延迟边界层转捩对高超声速飞行器性能提升具有重要意义。本项目对材料微结构进行声学特性设计，通过抑制高超声速边界层内噪声扰动模态，进而延迟边界层转捩。项目建立了声学超材料-流场-声场耦合作用模型，实现了吸声、近零阻抗以及可控反射方向三种声学特性，并提出了宽频扰动下超材料优化设计方案。项目通过数值仿真和风洞试验证实了声学超材料对高超声速边界层转捩的延迟效果，为我国高超声速飞行器气动减阻/降热设计提供理论支持，推动了我国航天事业的发展。