这么有意思的问题竟然没有一个系统的解释，看来有必要来占个坑。当风扇叶尖速度跨越声速时，即当地马赫数大于1。从物理的角度来说，此时会形成激波。激波是运动气体中的强压缩波。当物体以超音速运动时，扰动来不及传到物体的前面去，结果前面的气体受到运动物体突跃式的压缩，形成集中的强扰动，这时出现一个压缩过程的界面，称为激波。关于激波的理论事实上是很复杂的，这里就不多赘述了，感兴趣的小伙伴儿可以自查一些专业书籍。Anyway总之吧，经过激波，气体的压强、密度、温度都会突然升高，流速则突然下降。压强的跃升产生可以听到的爆响。如飞机在较低的空域中作超音速飞行时，地面上的人可以听见这种响声，即所谓音爆理想气体的激波没有厚度，是数学意义的不连续面。实际气体有粘性和传热性，这种物理性质使激波成为连续式的，不过其过程仍十分急骤。因此，实际激波是有厚度的，但数值十分微小，只有气体分子自由程的某个倍数，波前的相对超音速马赫数越大，厚度值越小。在激波内部有气体与气体之间的摩擦存在，使一部分机械能转变为热能。所以激波的出现意味着机械能的损失和波阻力的产生。因此在设计飞行器时，一般应避免激波的出现或减弱激波强度。激波就其形状来分有正激波、斜激波、离体激波、圆锥激波等。同样对于旋转机械类的部件，比如航空发动机的压气机，类似于问题中所提到的风扇叶尖速度超过声速会发生什么。通常在其进口会有出现马赫数大于1的情况，比如跨音速或者超音速的压气机。
肯定会有压缩波、激波和膨胀波，然后流场就是什么激波激波相交啊，激波边界层干扰啊之类的，然后由于这些情况出现的滑移层以及滑移层的不稳定，加上一些其他的振荡又会导致叶片振荡，出现非定常效应如果你叶片是钝头的，来流超声速还会在钝头附近出现熵层有些风扇叶片确实会在一些地方形成局部的激波但是正激波是在离叶尖稍远处形成，你看过一些风扇叶片在靠近叶尖处有加强筋就是防止激波的。至于震动的问题，主要靠低压轴的轴承上一些技术，例如挤压油膜轴承来降低。另外，现在所有的航空发动机内部的气流流动都是压音速的，除了使用混合式进气道和内压式进气道的超音速涡喷发动机外。
跨音速肯定会有激波、阻力发散等现象。对于你的风扇来说，直观来看就是很快转速就降下来，然后激波打在其他叶片上可能发生结构破坏。超音速压气机的确有人研究。大概查了一下直升机的旋翼叶尖速度是可以接近音速的，但是在设计中会尽量避免，因为音速附近阻力会有一个突跃。如果让旋翼工作于这个状态下，则发动机需要消耗比平时多得多的功率才能维持旋转。转速怎么超过音速？单位都不一样啊。中间差了一个长度的量纲。你说的应该是转子进口相对马赫数超过音速，就是所谓的超音速压气机，一般而言民机单级风扇往往超音，相对马赫数能够达到1.5。流动现象就是激波，典型的双激波系，一正一斜，增压能力好，损失还小。
