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第1章 概述1

1.1 高超声速进气道发展的简要历程1

1.2 弯曲激波－曲面压缩概念和新的设计理念7

1.3 高超声速进气道的性能评估19

1.4 本书的主要内容24

第2章 二维弯曲激波曲面压缩流场的计算与分析方法26

2.1 二维弯曲激波压缩流场的近似计算方法26

2.1.1 基本流动单元下游参数的计算27

2.1.2 弯曲激波压缩流场近似计算35

2.2 基于流动控制方程的分析39

2.3 采用特征线法计算流场41

第3章 二维弯曲激波曲面压缩型面的正设计方法42

3.1 二次函数形式的二维曲面压缩型面42

3.1.1 设计方法42

3.1.2 压缩性能分析42

3.2 指定壁面角度变化规律的压缩型面49

3.2.1 设计方法49

3.2.2 压缩性能分析50

3.3 等熵压缩型面的坐标变换54

3.3.1 设计方法54

3.3.2 变换后的流场特征55

3.3.3 同常规等熵压缩几何方式截短压缩面的对比67

第4章 指定出口气动参数的压缩通道反设计73

4.1 根据出口气动参数反设计的基本构思73

4.2 二维曲面压缩通道反设计方法与实验验证74

4.2.1 给定出口参数的反设计方法74

4.2.2 二维曲面压缩通道反设计的试验验证78

4.3 多道弯曲激波的反设计82

4.3.1 两道弯曲激波82

4.3.2 三道弯曲激波85

4.4 三维通道的反设计91

第5章 指定壁面气动参数的弯曲激波压缩型面反设计97

5.1 反设计方法97

5.2 指定壁面压强分布的弯曲压缩型面98

5.2.1 压强分布的设定98

5.2.2 压缩性能分析99

5.2.3 性能优化102

5.3 指定壁面马赫数分布的压缩型面105

5.3.1 指定壁面马赫数分布的意义105

5.3.2 性能分析105

5.4 壁面不同气动参数组合的压缩型面115

5.4.1 设计方法115

5.4.2 组合压缩面气动性能分析116

第6章 指定壁面气动参数的轴对称基准流场反设计126

6.1 从气动参数分布到壁面造型的设计方法126

6.2 等压力梯度轴对称基准流场参数分析127

6.2.1 前缘压缩角δ的影响分析127

6.2.2 中心体半径的影响分析129

6.3 二次曲线压强分布的基准流场130

6.3.1 二次曲线压升规律130

6.3.2 基准流场的存在条件131

6.3.3 系数a的影响131

6.3.4 系数b的影响133

6.4 反正切曲线压升规律基准流场135

6.4.1 几种压升规律基准流场的对比135

6.4.2 反正切曲线压升规律参数化研究137

6.4.3 反正切曲线压升规律基准流场研究小结142

6.5 反正切马赫数分布的轴对称基准流场研究143

6.5.1 典型马赫数分布规律的基准流场比较143

6.5.2 反正切马赫数分布的基准流场特征145

6.5.3 反正切马赫数分布的基准流场参数化研究149

6.5.4 反正切马赫数分布的基准流场敏感度分析153

6.5.5 反正切马赫数分布的基准流场优化设计156

6.6 采用新型中心体构型减弱反射波159

6.6.1 下凹圆弧型中心体159

6.6.2 弥散反射激波中心体的基准流场设计161

6.7 给定激波配置的马赫数分布可控轴对称基准流场163

6.7.1 给定激波配置的“两波三区”基准流场设计与特征163

6.7.2 双弯曲入射激波基准流场设计方法165

第7章 高超声速弯曲激波压缩进气道的反设计与试验167

7.1 三段压升反设计曲面压缩二维进气道167

7.1.1 进气道设计方法167

7.1.2 进气道模型风洞试验170

7.2 全流道压升反设计曲面压缩二维进气道173

7.2.1 设计方法173

7.2.2 进气道模型风洞试验177

7.3 三段压升反设计曲面压缩轴对称进气道181

7.3.1 设计方法181

7.3.2 进气道模型风洞试验182

7.4 等马赫数梯度反设计曲面压缩侧压式进气道183

7.4.1 设计方法183

7.4.2 进气道模型风洞试验184

7.5 反正切压升反设计曲面压缩矩形转圆内转进气道187

7.5.1 进气道设计方法187

7.5.2 进气道模型风洞试验190

7.6 四波四区反设计曲面压缩内转进气道192

7.6.1 进气道设计方法192

7.6.2 进气道模型风洞试验193

第8章 高超声速自适应变几何曲面压缩进气道概念196

8.1 几种可控变形的弹性曲面压缩进气道方案研究196

8.1.1 反馈式供气单压力腔驱动可控变形方案196

8.1.2 多点驱动可控变形方案200

8.1.3 反馈式单压力腔＋单点驱动可控变形方案205

8.1.4 弹性压缩面自适应无源控制概念研究205

8.2 可控弹性变形曲面压缩面的初步试验研究209

8.2.1 可控弹性变形曲面压缩面209

8.2.2 记忆合金驱动效果的试验研究213

第9章 高超声速进气道的阻力特性和减阻分析216

9.1 进气道阻力的一维流理论分析216

9.1.1 进气道的阻力构成216

9.1.2 进气道附加阻力217

9.1.3 进气道阻力的一维分析和最小可能的阻力217

9.2 进气道阻力的数值分析221

9.2.1 典型二维进气道的压阻和摩阻221

9.2.2 典型轴对称进气道内部阻力的分配224

9.2.3 基准侧压式进气道的内部阻力227

9.2.4 曲面压缩侧压式进气道的内部阻力分析231

9.2.5 侧压式进气道侧板的“附加推力”235

9.3 有无激波的Ma2.5平板摩阻测量237

9.3.1 试验模型设计和摩阻测量方法237

9.3.2 摩阻测量结果239

9.4 曲面压缩侧压式进气道减阻试验研究242

9.4.1 曲面压缩减阻进气道设计242

9.4.2 曲面压缩低阻进气道模型风洞试验对比247

9.5 进气道减阻设计的一些初步认识249

第10章 曲面压缩的发展及其应用展望250

10.1 超声速/高超声速气流曲面压缩特点总结250

10.2 超声气流曲面压缩的展望251

结束语253

参考文献254