高超声速乘波设计理论

图书标准信息

• 作者 柳军
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2020-11
• 版次 1
• ISBN 9787030661104
• 定价 200.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 448页
• 字数 487千字

【内容简介】

本书针对高超声速飞行器气动设计、总体设计研究方向，系统介绍了高超声速乘波设计理论、方法及国内外*进展。本书主要分两部分，*部分介绍乘波设计理论和方法；分章节逐步介绍了基本设计工具（第二章）、乘波设计基本思路（第三章）、轴对称流场乘波设计（第四章）、非轴对称流场乘波设计（第五章）以及乘波体改型设计（第六章）等内容。第二部分介绍乘波理论在机体/推进一体化设计中的应用；分章节逐步介绍了乘波前体/进气道一体化设计（第七章）、内外流一体化全乘波设计方法（第八章）。通过本书的学习，读者可以了解高超声速乘波设计理论的提出、发展历程，掌握它的基本原理和方法，以及乘波设计方法在高超声速内外流一体化气动设计中的应用技术。

【作者简介】

【目录】

目录 

丛书序 

前言 

第1章 绪论 1 

1.1 乘波体的概念/1 

1.2 乘波设计优点/3 

1.3 乘波飞行器的工程应用前景/4 

1.4 本书章 节介绍/5 

第2章 乘波设计基础8 

2.1 乘波设计基本步骤/8 

2.2 乘波设计要素/11 

2.3 基准流场设计/13 

2.3.1 斜激波关系式基准流场设计方法/14 

2.3.2 锥形流理论基准流场设计方法/20 

2.3.3 特征线理论基准流场设计方法/26 

2.3.4 高超声速小扰动理论基准流场设计方法简介/50 

2.3.5 空间推进基准流场设计方法简介/51 

2.3.6 时间推进基准流场设计方法简介/52 

2.4 激波型线设计/54 

2.4.1 楔形基准流场激波底部型线/55 

2.4.2 锥形基准流场激波底部型线/56 

2.4.3 吻切设计中的激波底部型线/56 

2.4.4 三维基准流场激波底部型线/58 

2.5 几何特征型线设计/59 

2.5.1 设定上表面底部型线的乘波体设计/60 

2.5.2 设定下表面底部型线的乘波体设计/61 

2.5.3 设定前缘线水平投影型线的乘波体设计/63 

2.5.4 设定三维前缘线的乘波体设计/65 

2.5.5 设定组合特征型线的乘波体设计/66 

2.6 流线追踪方法/68 

2.6.1 基本控制方程/69 

2.6.2 锥形流场方法/69 

2.6.3 超声速轴对称流场方法/73 

2.6.4 三维流场方法/74 

2.6.5 自由流面法/75 

2.7 气动特性评估方法及案例/75 

2.7.1 工程估算方法/76 

2.7.2 数值计算方法/83 

2.8 小结/90 

第3章 一般乘波设计91 

3.1 平面流场和轴对称流场/92 

3.2 基于平面基准流场的乘波设计/93 

3.2.1 基于楔形流场的乘波设计/93 

3.2.2 基于曲楔流场的乘波设计/95 

3.3 基于外压缩轴对称流场的乘波设计/97 

3.3.1 基于锥形流场的乘波设计/97 

3.3.2 基于曲锥流场的乘波设计/100 

3.3.3 曲锥流场乘波设计举例/104 

3.3.4 曲锥基准流场设计参数影响讨论/121 

3.4 基于内收缩轴对称流场的乘波设计/131 

3.4.1 基于直激波内锥流场的乘波设计/131 

3.4.2 基于曲激波内锥流场的乘波设计/133 

3.5 基于近似三维流场的乘波设计/135 

3.6 基于精确三维流场的乘波设计/137 

3.7 小结/139 

第4章 吻切类乘波设计141 

4.1 吻切乘波设计原理/141 

4.1.1 吻切乘波设计思路/141 

4.1.2 吻切乘波设计基本步骤/144 

4.1.3 吻切乘波设计约束的讨论/145 

4.2 吻切锥乘波设计实例/147 

4.2.1 设计输入参数/147 

4.2.2 吻切锥乘波体构型/148 

4.2.3 吻切锥乘波体性能分析/150 

4.3 吻切轴对称乘波设计实例/153 

4.3.1 曲锥基准流场求解/153 

4.3.2 吻切轴对称乘波设计步骤/154 

4.3.3 吻切轴对称乘波体构型/156 

4.3.4 三种吻切轴对称乘波体性能对比分析/160 

4.4 吻切流场乘波设计实例（一）/164 

4.4.1 设计思路和步骤/164 

4.4.2 变壁面压力吻切流场乘波体构型/166 

4.4.3 变壁面压力吻切流场乘波体性能分析/167 

4.4.4 吻切轴对称与吻切流场乘波体性能对比分析/170 

4.5 吻切流场乘波设计实例（二）/177 

4.5.1 设计思路和步骤/177 

4.5.2 变激波角锥导吻切流场乘波体构型/178 

4.5.3 变激波角锥导吻切流场乘波体性能分析/180 

4.6 小结/184 

第5章 乘波设计应用举例186 

5.1 组合乘波设计掠影/186 

5.1.1 星形乘波体/186 

5.1.2 宽速域乘波体组合设计/187 

5.1.3 乘波体外加小翼设计/189 

5.1.4 高压捕获翼设计/189 

5.2 两级乘波设计/190 

5.2.1 背景和基本概念/190 

5.2.2 锥导两级乘波体设计/192 

5.2.3 吻切锥两级乘波体设计/200 

5.2.4 变激波角吻切两级乘波体设计/207 

5.3 多级变形乘波设计/222 

5.3.1 背景和基本概念/222 

5.3.2 锥导多级变形乘波体设计/223 

5.3.3 吻切锥多级变形乘波体设计/230 

5.4 脊形乘波设计/234 

5.4.1 背景和基本概念/234 

5.4.2 基于超椭圆曲线的脊形吻切锥乘波体设计/236 

5.4.3 基于CST方法的脊形吻切锥乘波体设计/247 

5.4.4 乘波体前缘钝化设计/258 

5.5 基于前缘线水平投影型线的吻切锥乘波设计/264 

5.5.1 基本概念/264 

5.5.2 设计原理及约束/265 

5.5.3 设计步骤/266 

5.5.4 设计输入参数/267 

5.5.5 乘波体设计实例/268 

5.5.6 乘波特性验证/272 

5.5.7 气动特性分析/275 

5.5.8 机翼形状影响/277 

5.5.9 机翼翼展影响/285 

5.5.10 乘波飞机设计实例/290 

5.6 基于三维前缘线的吻切锥乘波设计/296 

5.6.1 背景和基本概念/296 

5.6.2 设计原理/298 

5.6.3 设计约束讨论/300 

5.6.4 设计步骤/301 

5.6.5 设计输入参数/301 

5.6.6 乘波体设计实例/302 

5.6.7 乘波体性能分析/306 

5.7 小结/313 

第6章 乘波体与进气道的一体化设计315 

6.1 背景和基本概念/315 

6.2 乘波前体/进气道一体化设计/317 

6.2.1 乘波前体/进气道流向一体化设计/317 

6.2.2 乘波前体/进气道展向一体化设计/321 

6.3 乘波机体/进气道一体化设计/326 

6.3.1 基准流场包容式一体化设计/327 

6.3.2 基准流场相交式一体化设计/328 

6.3.3 全基准流场一体化设计/329 

6.3.4 几何融合式一体化设计/329 

6.4 小结/329 

第7章 内外流一体化全乘波设计331 

7.1 基本概念/331 

7.2 基于基准体的轴导全乘波设计/332 

7.2.1 全乘波构型部件组成/332 

7.2.2 全乘波构型设计原理/333 

7.2.3 基准体及基准流场/336 

7.2.4 全乘波构型设计步骤/337 

7.2.5 基准流场的详细设计/339 

7.2.6 基准流场设计实例/345 

7.2.7 全乘波构型设计实例及验证/350 

7.3 基于基准激波的轴导全乘波设计/355 

7.3.1 基准流场/356 

7.3.2 设计原理和步骤/357 

7.3.3 基准流场详细设计/358 

7.3.4 基准流场设计实例/361 

7.3.5 全乘波构型设计实例及验证/366 

7.4 全乘波构型设计参数影响分析/371 

7.4.1 乘波前体/进气道部件/372 

7.4.2 基准流场设计输入参数影响分析/374 

7.4.3 底部型线设计输入参数影响分析/381 

7.5 乘波前体/进气道的边界层黏性修正/384 

7.5.1 边界层黏性修正基本原理/384 

7.5.2 边界层位移厚度计算方法/386 

7.5.3 乘波前体/进气道边界层黏性修正实例/391 

7.6 全乘波构型的风洞试验验证/396 

7.6.1 试验设备/396 

7.6.2 试验模型及试验工况/397 

7.6.3 试验结果分析/407 

7.7 全乘波飞行器设想/418 

7.8 小结/420 

参考文献 422