复杂外形高超声速飞行器气动热快速工程估算(5)

图１０乘波体飞行器模型

Ｆｉｇ．１０

Ｗａｖｅ－ｒｉｄｅｒｖｅｈｉｃｌｅｍｏｄｅｌ

可知，本文方法的计算结果与数值计算方法所得结果在变化趋势以及数值分布上具有较好的一致性，因此本文方法能够满足对乘波体外形气动热工程估算的需求。

图１１

Ｏ。攻角乘波体飞行器背风面中线热流分布

Ｆｉｇ．１１

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图１２

００攻角乘波体飞行器迎风面中线热流分布

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万方数据

４结论

本文基于牛顿最速下降理论获取表面流线，利用修正牛顿理论获得表面压力分布，采用高温气体特性拟合公式和参考焓法计算表面气体特性参数，建立了高超声速飞行器气动热工程计算方法，仿真结果分析表明：本文所采用方法通过合理的工程近似，较显著地简化了计算过程，在计算高超声速飞行器表面热流密度方面具有较高的计算效率和精度，适用于复杂飞行器外形，能够满足在

高超声速飞行器方案设计阶段气动热工程估算的需求，在实际应用中具有一定参考价值。

参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）

［１］

汤海荣．高超声速飞行器表面热流密度工程估算方法研究［Ｄ］．南京：南京航空航天大学，２０１０．

ＴＡＮＧ

Ｈａｉｒｏｎｇ，Ｔｈｅ

ｉｎｖｅｓｔｉ鲥ｏｎ

ｉｎ

ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ

ｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｈｅａｔｉｎｇｆｌｕｘ

ｏｎ

ｈｙｐｅｒｓｏｎｉｃ

ｖｅｈｉｃｌｅ［Ｄ］．Ｎａｎｊｉｎｇ：

ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，２０１０．

［２］

吕红庆，王振清，王永军，等．高超声速钝头体气动热分析［Ｊ］．导弹与航天运载技术，２００８（３）：４ｌ一４５．

ＬＶ

Ｈｏｎｇｑｉｎｇ，ＷＡＮＧＺｈｅｎｑｉｎｇ，ＷＡＮＧＹｏｎ西ｕｎ，ｅｔ

ａ１．

Ａｅｍ－ｈｅｍｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｈｙｐｅｍｍｎｃ

ｂｌｕｎｔ－ｈｅａｄｅｄ

ｂｏｄｙ［Ｊ］．

Ｍｉｓａｉ］ｃｓａｎｄｓｐＢｃｅＶｅｈｉｃｌｅｓ，２００ｓ（３）：４１—４５．（ｉｎＣｈｉｎｃｓｅ）

［３］

吕丽丽．高超声速气动热工程算法研究［Ｄ］．西安：西北工业大学。２００７．

ＬＶＬｉｌｉ．Ｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｉｎ

Ａｅｍｄｙｎａｎｌｉｃ－ｈｃｅｆｉｎｇｅｎｇｍｅｅｒｉｎｇ

ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｈｙｐｅｒｓｏｎｉｃ

ｖｅｈｉｃｌｅ［Ｄ］．Ｘｉ’ａｎ：

ＮｏｒｔｈｗｃｓｔｅｍＰｃｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００７．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）

［４］Ｄｅｔｅｒｓ

Ｋ

Ｊ．Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ

ｄｅｓｉｇｎ

ｅｓｔｉｍａｔｅｓｄ

ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ

ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｓ

ｏｎ

ａｒｈｉｔｒｍｙ

８ｈａｐｅｄ

ｖｅｈｉｃｌｅｓ

ｄｅｆｉｎｅｄ

ｂｙ

ｑｕａｄｒｉｌａｔｅｒａｌｅｌｅｍｅｎｔｓ［Ｒ］．Ａ／ＡＡＰａｐｅｒ。１９９３．

［５］蒋友娣．高超声速飞行器气动热和表面瞬态温度计算研究［Ｄ］．上海：上海交通大学，２０１０．

ＪＩＡＮＧＹｏｕｄｉ．ＴｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｉｎＡｅｒｅｄｙａｎｍｉｃ－ｈｅａｔｉｎｇａｎｄ

ｔｒａｎｓｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ

ｈｙｐｅｍｅｎｉｃｖｅｈｉｃｌｅ［Ｄ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ：

Ｓｈ∞舢ＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１０．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）

［６］杨恺，高效伟．高超声速气动热环境工程算法［Ｊ】．导弹与

航天运载技术，２０１０（４）：１９—２３．

ＹＡＮＧ

Ｋａｉ，ＧＡＯ

Ｘｌａｎｗｅｉ．Ｅｎｇｉｌｎｅｅｒｉｎｇ蛔ｔｈｍ

批舶ｈｅ“鹏ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ０ｆ

ｈｙｐｅ枷ｃ

ｆｏｒ

ａｉｒｃｒａｆｔｓ［Ｊ］．Ｍｉｓｓｉｌｅｓ

ａｎｄ

Ｓｐａ∞Ｖｅｈｉｃｌｅｓ，加１０（４）：１９—２３．（ｉｎＣｈｉｎｅ∞）

［７］

崔凯，杨国伟，申义庆．乘波体气动外形优化初步研究［ｃ］∥全国第十三届高超声速气动力（热）学术交流会议论文集，２００５．

ＣＵＩ

Ｋａｉ，ＹＡＮＧ

Ｃ，ｕｏｗｅｉ，ＳＨＥＮ

ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｉｎ

ｗａｖｅ－ｒｉｄｅｒ

ｖｅｈｉｃｌｅ

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