新型寬速域高超聲速飛行器氣動特性研究①

李世斌，羅世彬，黃 偉，柳 軍，金 亮

(國防科學技術大學高超聲速沖壓發動機技術重點實驗室，長沙 410073)

0 引言

Nonweiler于1959年率先提出了乘波構型的概念［1］，引起了世界各航天科學家的興趣。進入21世紀，乘波構型飛行器的研究達到了空前的高度，關于乘波飛行器的研究逐漸進入實用化。2010年5月26日，X-51A的第一次試飛成功，加速了乘波構型的研究。乘波構型飛行器已經成為高超聲速飛行器研究的主流，也是解決高超聲速飛行難題的有效途徑之一。

國內外關于乘波體飛行器開展了大量的研究工作。陳小慶、崔凱和 Huang等［2－4］在單馬赫數條件，進行了乘波體的構型設計與性能研究，并根據不同的優化目標得到了相應的最優構型。Starkey、耿永兵和何烈堂等［5－9］分別在不同馬赫數條件下，對不同乘波體飛行器的氣動性能進行了系統研究，并考慮了不同外形在其非設計工況下的氣動性能，在乘波體構型研究中取得了豐碩的研究成果，但其設計理念的根本是針對單馬赫數條件下的特定流場，而這種針對某一特定的乘波體構型，不能夠實現寬速域均具有良好氣動特性的目標。類似這方面在單馬赫數下乘波飛行器氣動性能的研究很多，但針對以寬速域飛行器為目標的設計研究才剛起步，國內只有王發民等［10］對寬速域乘波布局飛行器進行了研究，亟急待深入探索。

以單馬赫數設計的乘波體，在非設計狀態下的氣動性能變化明顯，因而寬速域飛行器所要解決的是，乘波飛行器在更寬的速域范圍內均具有良好的氣動性能，使其在寬速域范圍內的總體性能最優。……