近空间高超声速飞行器气动特性研究的若干关键问题

叶友达; 张涵信; 蒋勤学; 张现峰

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在30～70 km空域机动飞行的高超声速飞行器的优点是可以耦合利用所处空域的空气产生的升力和高速飞行的离心力进行远距离机动滑翔飞行,具有重要的实用价值.尽管过去数十年在高超声速流动研究方面取得显著进展,但在设计研究近空间远程滑翔的高超声速飞行器方面仍然存在许多挑战,特别是对特定飞行条件下的流动机理了解不清楚.本文介绍了作者研究团队在开展近空间高超声速飞行器有关的关键气动问题方面的研究进展,主要包括:建立了近空间高超声速飞行的流动模型,发展了系统的相关计算空气动力学方法,针对高空高速飞行条件下稀薄气体效应和真实气体效应的耦合作用影响研究了合适的滑移边界条件,考虑了不同组分存在条件下的温度、速度和压力的滑移效应影响;提出了飞行器气动外形的动态优化方法,获得了可工程实用化的高升阻比飞行器气动外形;建立了高速飞行器动稳定性理论,在实现高超声速飞行器动态稳定飞行方面取得重大进展;最后讨论了高超声速飞行器设计中进一步需要关注的若干关键技术和科学问题、可能解决的途径及其所涉及的学科发展方向.

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来源
《力学学报》 |2018年第6期|1292-1310|共19页
作者
叶友达; 张涵信; 蒋勤学; 张现峰;
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作者单位

中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室;

四川绵阳621000;

国家计算流体力学实验室;

北京100086;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类计算空气动力学;
关键词
近空间; 气动模型; 优化设计; 动稳定性; 高超声速飞行器;

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