本书探讨高超声速乘波气动构型的设计理论与工程方法体系，尝试构建“基础理论创新方法工程实践”的研究框架。第一部分着重梳理乘波体基础理论，推导基本设计范式及基准流场通用解法；第二部分试图拓宽理论边界，形成宽域双后掠构型设计、乘波构型优化设计、乘波机体/进气道一体化设计等探索性成果；第三部分围绕工程实现难点，针对两级入轨构型、考虑雷达隐身、兼顾热防护/几何约束/操纵性等实际问题展开讨论。内容主要基于著者团队前期研究，同时参考国内外相关成果，尝试建立理论与实践的联系。
样章试读
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丛书序
前言
第1章绪论1
1.1研究背景/1
1.2高超声速气动布局/6
1.3乘波体基本概念/10
1.4乘波体理论发展历程/11
1.4.1楔导／锥导乘波体/14
1.4.2吻切乘波体/15
1.4.3拓展乘波体/16
1.5高超声速乘波构型飞行器/18
1.6高超声速乘波体发展趋势/26
1.7本书主要内容/27
参考文献/28
第2章乘波体基本设计理论34
2.1引言/34
2.2乘波体设计要求/35
2.3楔导乘波设计理论/36
2.4锥导乘波设计理论/37
2.5吻切乘波设计理论/38
2.5.1吻切锥理论/38
2.5.2吻切轴对称理论/39
2.5.3吻切流场理论/41
2.6本章小结/42
参考文献/42
第3章乘波体基准流场求解44
3.1引言/44
3.2基准流场设计/46
3.2.1特征线理论与控制方程/46
3.2.2典型单元的数值求解方法/47
3.2.3轴对称弯曲激波流场模型及设计/58
3.3流线追踪技术/60
3.4方法验证/62
3.5本章小结/65
参考文献/65
第4章宽域双后掠乘波体设计与分析67
4.1引言/67
4.2基于投影法的双后掠锥导乘波体设计/68
4.2.1设计原理与方法/68
4.2.2高速气动性能分析/70
4.2.3低速气动性能分析/79
4.2.4不同速度和高度对气动性能影响/80
4.2.5投影位置对气动性能的影响/81
4.3基于投影法的双后掠曲锥乘波体设计/83
4.4基于投影法的双后掠吻切锥乘波体设计/85
4.4.1设计原理与方法/85
4.4.2高超声速气动性能分析/88
4.4.3低速气动性能分析/92
4.4.4亚、跨、超声速气动性能分析/94
4.5本章小结/96
参考文献/97
第5章乘波体优化设计99
5.1引言/99
5.2乘波体性能快速估算/101
5.2.1构建积分单元/102
5.2.2无黏气动力计算/103
5.2.3黏性力计算/104
5.3乘波体优化算法/106
5.3.1常用优化算法/106
5.3.2改进的多目标布谷鸟优化算法/107
5.4吻切锥乘波体优化设计/109
5.4.1优化问题描述/109
5.4.2优化结果/111
5.4.3设计工况对优化结果的影响/113
5.5双后掠曲面锥导乘波体优化设计与分析/115
5.5.1优化问题描述/115
5.5.2优化结果/115
5.5.3典型优化外形气动性能分析/117
5.6本章小结/133
参考文献/134
第6章乘波构型扩展设计137
6.1引言/137
6.2组合乘波构型设计/138
6.2.1星型乘波体/138
6.2.2外加小翼乘波体/139
6.2.3高压捕获翼乘波体/140
6.2.4宽速域组合乘波体/141
6.3变马赫数／变激波角吻切乘波构型/143
6.4后掠角及上反角可控的乘波构型/144
6.5脊型乘波构型/146
6.5.1基于超椭圆曲线的脊型吻切锥乘波体设计/147
6.5.2基于CST方法的脊型吻切锥乘波体设计/148
6.6本章小结/150
参考文献/151
第7章乘波构型／进气道一体化设计154
7.1引言/154
7.2乘波前体／进气道一体化设计/155
7.2.1设计内涵/155
7.2.2乘波前体／二维进气道一体化设计/158
7.2.3三维内收缩进气道/前体一体化设计/160
7.3乘波机体／进气道一体化设计/164
7.3.1基准流场包容式一体化设计/165
7.3.2基准流场相交式一体化设计/165
7.3.3“全乘波”一体化设计/166
7.4内乘波进气道一体化设计/169
7.4.1内乘波进气道基本概念/169
7.4.2内乘波进气道设计实例/173
7.5宽速域乘波机体／进气道一体化设计实例/179
7.5.1设计过程/180
7.5.2基准流场模型及方法验证/184
7.5.3全乘波飞行器性能分析/189
7.6本章小结/196
参考文献/197
第8章两级入轨乘波构型设计202
8.1引言/202
8.2基于锥导乘波体的两级融合设计/203
8.2.1设计原理/203
8.2.2设计方法验证/208
8.2.3设计参数灵敏度分析/210
8.3基于吻切锥乘波体的两级融合设计/218
8.3.1设计原理/219
8.3.2设计方法验证/220
8.3.3设计参数灵敏度分析/222
8.4两级入轨空天飞机气动布局初步设计/227
8.4.1两级融合乘波飞行器设计方案/227
8.4.2组合体气动特性分析/229
8.4.3上面级气动特性分析/233
8.5本章小结/237
参考文献/238
第9章乘波构型雷达隐身设计239
9.1引言/239
9.2雷达隐身设计基础/240
9.2.1雷达隐身技术基本概念/240
9.2.2雷达隐身数值仿真方法/244
9.3高超声速雷达隐身设计现状/246
9.3.1气动外形隐身技术/247
9.3.2等离子鞘隐身技术/249
9.4典型高超声速气动布局散射特性/251
9.4.1旋成体散射特性/254
9.4.2翼身融合体散射特性/254
9.4.3翼身组合体散射特性/256
9.4.4菱形多面体散射特性/257
9.4.5乘波体散射特性/258
9.5乘波构型隐身外形设计/260
9.5.1考虑隐身的乘波构型设计/260
9.5.2乘波构型隐身性能评估/261
9.6本章小结/264
参考文献/265
第10章乘波构型工程设计267
10.1引言/267
10.2乘波构型热防护设计/268
10.2.1高速飞行热环境/268
10.2.2乘波构型的前缘钝化/268
10.2.3头部逆向喷流与激波针/276
10.3乘波构型几何约束设计/285
10.3.1展长约束乘波构型设计/286
10.3.2展长约束乘波构型气动性能/286
10.3.3展向切除乘波构型气动性能/291
10.4乘波构型操纵面设计/296
10.4.1常用操纵面型式/296
10.4.2操纵面设计实例/297
10.5乘波前体／进气道一体化构型边界层黏性修正/305
10.5.1边界层黏性修正基本原理/305
10.5.2边界层位移厚度计算方法/307
10.5.3乘波前体／进气道边界层黏性修正实例/310
10.6本章小结/312
参考文献/313
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