一種給定容積空間的乘波構型參數化設計方法

摘要：乘波構型高超聲速飛行器布局具有高升阻比的優點,但有效容積低和尖銳前緣使其在實際工程應用中受限。為彌補乘波構型飛行器有效容積低的不足,提出了一種乘波構型上表面參數化設計方法,同時開展了前緣鈍化研究,采用增加前緣材料的方法進行鈍化。分析了上表面不同設計參數對乘波構型飛行器容積率和氣動性能的影響,研究了飛行器氣動特性隨迎角和馬赫數的變化規律。計算結果表明,鈍化后的經給定容積上表面設計的乘波構型有效提升了有效容積及容積率,并且仍能保持良好的乘波特性。數值仿真結果表明容積效率和氣動性能是相互矛盾的關系,需要根據實際情況進行權衡。對于給定有效容積上表面設計的乘波構型高超聲速飛行器,適合在一定范圍的正迎角下飛行,并且能在較大的馬赫數范圍內保持優良的氣動特性。研究可為提升高超聲速乘波飛行器有效容積提供參考,提高了乘波構型飛行器的工程應用性。