高超聲速乘波設(shè)計(jì)理論

目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 乘波體的概念/1
1.2 乘波設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)/3
1.3 乘波飛行器的工程應(yīng)用前景/4
1.4 本書章 節(jié)介紹/5
第2章 乘波設(shè)計(jì)基礎(chǔ)8
2.1 乘波設(shè)計(jì)基本步驟/8
2.2 乘波設(shè)計(jì)要素/11
2.3 基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)/13
2.3.1 斜激波關(guān)系式基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)方法/14
2.3.2 錐形流理論基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)方法/20
2.3.3 特征線理論基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)方法/26
2.3.4 高超聲速小擾動理論基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)方法簡介/50
2.3.5 空間推進(jìn)基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)方法簡介/51
2.3.6 時(shí)間推進(jìn)基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)方法簡介/52
2.4 激波型線設(shè)計(jì)/54
2.4.1 楔形基準(zhǔn)流場激波底部型線/55
2.4.2 錐形基準(zhǔn)流場激波底部型線/56
2.4.3 吻切設(shè)計(jì)中的激波底部型線/56
2.4.4 三維基準(zhǔn)流場激波底部型線/58
2.5 幾何特征型線設(shè)計(jì)/59
2.5.1 設(shè)定上表面底部型線的乘波體設(shè)計(jì)/60
2.5.2 設(shè)定下表面底部型線的乘波體設(shè)計(jì)/61
2.5.3 設(shè)定前緣線水平投影型線的乘波體設(shè)計(jì)/63
2.5.4 設(shè)定三維前緣線的乘波體設(shè)計(jì)/65
2.5.5 設(shè)定組合特征型線的乘波體設(shè)計(jì)/66
2.6 流線追蹤方法/68
2.6.1 基本控制方程/69
2.6.2 錐形流場方法/69
2.6.3 超聲速軸對稱流場方法/73
2.6.4 三維流場方法/74
2.6.5 自由流面法/75
2.7 氣動特性評估方法及案例/75
2.7.1 工程估算方法/76
2.7.2 數(shù)值計(jì)算方法/83
2.8 小結(jié)/90
第3章 一般乘波設(shè)計(jì)91
3.1 平面流場和軸對稱流場/92
3.2 基于平面基準(zhǔn)流場的乘波設(shè)計(jì)/93
3.2.1 基于楔形流場的乘波設(shè)計(jì)/93
3.2.2 基于曲楔流場的乘波設(shè)計(jì)/95
3.3 基于外壓縮軸對稱流場的乘波設(shè)計(jì)/97
3.3.1 基于錐形流場的乘波設(shè)計(jì)/97
3.3.2 基于曲錐流場的乘波設(shè)計(jì)/100
3.3.3 曲錐流場乘波設(shè)計(jì)舉例/104
3.3.4 曲錐基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)參數(shù)影響討論/121
3.4 基于內(nèi)收縮軸對稱流場的乘波設(shè)計(jì)/131
3.4.1 基于直激波內(nèi)錐流場的乘波設(shè)計(jì)/131
3.4.2 基于曲激波內(nèi)錐流場的乘波設(shè)計(jì)/133
3.5 基于近似三維流場的乘波設(shè)計(jì)/135
3.6 基于精確三維流場的乘波設(shè)計(jì)/137
3.7 小結(jié)/139
第4章 吻切類乘波設(shè)計(jì)141
4.1 吻切乘波設(shè)計(jì)原理/141
4.1.1 吻切乘波設(shè)計(jì)思路/141
4.1.2 吻切乘波設(shè)計(jì)基本步驟/144
4.1.3 吻切乘波設(shè)計(jì)約束的討論/145
4.2 吻切錐乘波設(shè)計(jì)實(shí)例/147
4.2.1 設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)/147
4.2.2 吻切錐乘波體構(gòu)型/148
4.2.3 吻切錐乘波體性能分析/150
4.3 吻切軸對稱乘波設(shè)計(jì)實(shí)例/153
4.3.1 曲錐基準(zhǔn)流場求解/153
4.3.2 吻切軸對稱乘波設(shè)計(jì)步驟/154
4.3.3 吻切軸對稱乘波體構(gòu)型/156
4.3.4 三種吻切軸對稱乘波體性能對比分析/160
4.4 吻切流場乘波設(shè)計(jì)實(shí)例（一）/164
4.4.1 設(shè)計(jì)思路和步驟/164
4.4.2 變壁面壓力吻切流場乘波體構(gòu)型/166
4.4.3 變壁面壓力吻切流場乘波體性能分析/167
4.4.4 吻切軸對稱與吻切流場乘波體性能對比分析/170
4.5 吻切流場乘波設(shè)計(jì)實(shí)例（二）/177
4.5.1 設(shè)計(jì)思路和步驟/177
4.5.2 變激波角錐導(dǎo)吻切流場乘波體構(gòu)型/178
4.5.3 變激波角錐導(dǎo)吻切流場乘波體性能分析/180
4.6 小結(jié)/184
第5章 乘波設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例186
5.1 組合乘波設(shè)計(jì)掠影/186
5.1.1 星形乘波體/186
5.1.2 寬速域乘波體組合設(shè)計(jì)/187
5.1.3 乘波體外加小翼設(shè)計(jì)/189
5.1.4 高壓捕獲翼設(shè)計(jì)/189
5.2 兩級乘波設(shè)計(jì)/190
5.2.1 背景和基本概念/190
5.2.2 錐導(dǎo)兩級乘波體設(shè)計(jì)/192
5.2.3 吻切錐兩級乘波體設(shè)計(jì)/200
5.2.4 變激波角吻切兩級乘波體設(shè)計(jì)/207
5.3 多級變形乘波設(shè)計(jì)/222
5.3.1 背景和基本概念/222
5.3.2 錐導(dǎo)多級變形乘波體設(shè)計(jì)/223
5.3.3 吻切錐多級變形乘波體設(shè)計(jì)/230
5.4 脊形乘波設(shè)計(jì)/234
5.4.1 背景和基本概念/234
5.4.2 基于超橢圓曲線的脊形吻切錐乘波體設(shè)計(jì)/236
5.4.3 基于CST方法的脊形吻切錐乘波體設(shè)計(jì)/247
5.4.4 乘波體前緣鈍化設(shè)計(jì)/258
5.5 基于前緣線水平投影型線的吻切錐乘波設(shè)計(jì)/264
5.5.1 基本概念/264
5.5.2 設(shè)計(jì)原理及約束/265
5.5.3 設(shè)計(jì)步驟/266
5.5.4 設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)/267
5.5.5 乘波體設(shè)計(jì)實(shí)例/268
5.5.6 乘波特性驗(yàn)證/272
5.5.7 氣動特性分析/275
5.5.8 機(jī)翼形狀影響/277
5.5.9 機(jī)翼翼展影響/285
5.5.10 乘波飛機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例/290
5.6 基于三維前緣線的吻切錐乘波設(shè)計(jì)/296
5.6.1 背景和基本概念/296
5.6.2 設(shè)計(jì)原理/298
5.6.3 設(shè)計(jì)約束討論/300
5.6.4 設(shè)計(jì)步驟/301
5.6.5 設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)/301
5.6.6 乘波體設(shè)計(jì)實(shí)例/302
5.6.7 乘波體性能分析/306
5.7 小結(jié)/313
第6章 乘波體與進(jìn)氣道的一體化設(shè)計(jì)315
6.1 背景和基本概念/315
6.2 乘波前體/進(jìn)氣道一體化設(shè)計(jì)/317
6.2.1 乘波前體/進(jìn)氣道流向一體化設(shè)計(jì)/317
6.2.2 乘波前體/進(jìn)氣道展向一體化設(shè)計(jì)/321
6.3 乘波機(jī)體/進(jìn)氣道一體化設(shè)計(jì)/326
6.3.1 基準(zhǔn)流場包容式一體化設(shè)計(jì)/327
6.3.2 基準(zhǔn)流場相交式一體化設(shè)計(jì)/328
6.3.3 全基準(zhǔn)流場一體化設(shè)計(jì)/329
6.3.4 幾何融合式一體化設(shè)計(jì)/329
6.4 小結(jié)/329
第7章 內(nèi)外流一體化全乘波設(shè)計(jì)331
7.1 基本概念/331
7.2 基于基準(zhǔn)體的軸導(dǎo)全乘波設(shè)計(jì)/332
7.2.1 全乘波構(gòu)型部件組成/332
7.2.2 全乘波構(gòu)型設(shè)計(jì)原理/333
7.2.3 基準(zhǔn)體及基準(zhǔn)流場/336
7.2.4 全乘波構(gòu)型設(shè)計(jì)步驟/337
7.2.5 基準(zhǔn)流場的詳細(xì)設(shè)計(jì)/339
7.2.6 基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)實(shí)例/345
7.2.7 全乘波構(gòu)型設(shè)計(jì)實(shí)例及驗(yàn)證/350
7.3 基于基準(zhǔn)激波的軸導(dǎo)全乘波設(shè)計(jì)/355
7.3.1 基準(zhǔn)流場/356
7.3.2 設(shè)計(jì)原理和步驟/357
7.3.3 基準(zhǔn)流場詳細(xì)設(shè)計(jì)/358
7.3.4 基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)實(shí)例/361
7.3.5 全乘波構(gòu)型設(shè)計(jì)實(shí)例及驗(yàn)證/366
7.4 全乘波構(gòu)型設(shè)計(jì)參數(shù)影響分析/371
7.4.1 乘波前體/進(jìn)氣道部件/372
7.4.2 基準(zhǔn)流場設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)影響分析/374
7.4.3 底部型線設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)影響分析/381
7.5 乘波前體/進(jìn)氣道的邊界層黏性修正/384
7.5.1 邊界層黏性修正基本原理/384
7.5.2 邊界層位移厚度計(jì)算方法/386
7.5.3 乘波前體/進(jìn)氣道邊界層黏性修正實(shí)例/391
7.6 全乘波構(gòu)型的風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證/396
7.6.1 試驗(yàn)設(shè)備/396
7.6.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ图霸囼?yàn)工況/397
7.6.3 試驗(yàn)結(jié)果分析/407
7.7 全乘波飛行器設(shè)想/418
7.8 小結(jié)/420
參考文獻(xiàn) 422