高超声速飞行器构型的数值模拟、试验研究与优化设计

摘要：

综合升力体和乘波构型的气动性能优势,发展了一种高超声速飞行器前体气动构型的设计方法.运用该方法参考某高超声速飞行器气动布局方案,设计了一种高超声速飞行器气动布局.对该类高超声速气动布局进行了数值模拟、优化设计和试验研究;并研究了该类气动布局在高空飞行时,稀薄气体效应对气动性能的影响.数值模拟结果表明:构型前体预压缩面能够将高压气体封闭在构型下表面,实现了乘波构型的设计概念;优化设计结果表明,对于该构型宽展比应在0.4～0.6之间,通过优化升阻比至少有3%～5%的提高余地.对DSMC算法的碰撞模型和有效碰撞次数进行了改进,发展了临近空间飞行器气动性能模拟软件.研究结果表明,在临近空间区域,该类气动布局的升阻比特性略有下降,但仍旧保持了高升阻比的气动优势.

关键词：乘波、气动布局、数值模拟、优化、试验、DSMC

所属期刊栏目：30

分类号：V231.1(航空发动机（推进系统）)

资助基金：西北工业大学科技创新基金2007kj01009

在线出版日期：2010-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：411-421