乘波构型前体的设计与性能计算
吸气式高超声速飞行器的推进系统与机体是高度一体化的。前体为进气道提供预压缩的气流，同时前体的气动力对飞行器的气动性能有很大影响。前体设计是吸气式高超声速飞行器设计的关键之一。
乘波体是一种由已知超声速或高超声速流场生成的气动构形，在设计点乘波体构型的整个前缘产成贴附的激波。乘波构型的设计采用反设计的方法，使其具有不同与传统构型的优点。经过激波后的高压流动被限制在下表面，并且流场非常均匀。乘波构型的这些优良性能，使其成为很有应用前景的一体化吸气式高超声速飞行器的前体构型。
本文介绍了两种乘波构型－锥导乘波构型和吻切锥乘波构型－的设计原理，分别编写了相应的设计程序；针对前体的设计，编写了从乘波构型出口型线出发的逆向流线追踪程序。设计程序还实现了设计点的性能计算。
为了验证设计程序，对锥导乘波构型前体和吻切锥乘波构型前体，进行了三维流场的数值模拟；还通过对非设计条件下乘波构型前体流场的数值模拟，研究了飞行马赫数和飞行攻角对乘波构型前体流场和性能的影响。非设计条件的计算中包括了设计马赫数6，飞行攻角-6。～+6。时以及沿飞行轨道飞行马赫数4、5时的乘波构型前体的流场。
通过本文的研究，得出以下主要结论：所编写设计程序符合乘波构型的设计理论，对设计点性能的计算比较准确，可用于乘波构型前体的初步设计；设计点时，所设计锥导乘波构型和吻切锥乘波构型的前体，前缘激波基本是贴附的，下表面激波后形成均匀的预压缩流场；小于设计马赫数的性能没有明显的下降；正攻角时下表面的流场仍比较均匀；在攻角+2。时升阻比最大。
锥导乘波构型;吻切锥乘波构型;前体;数值模拟;非设计点;流线追踪;高超声速飞行器;吸气式飞行器
西北工业大学
硕士
热能工程
乐嘉陵
2006
中文
V211;V275.3
76
2006-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）