●叢書序
前言
第1章緒論1
1.1乘波體的概念1
1.2乘波設計優點3
1.3乘波飛行器的工程應用前景4
1.4本書章節介紹5
第2章乘波設計基礎8
2.1乘波設計基本步驟8
2.2乘波設計要素11
2.3基準流場設計13
2.3.1斜激波關繫式基準流場設計方法14
2.3.2錐形流理論基準流場設計方法20
2.3.3特征線理論基準流場設計方法26
2.3.4高超聲速小擾動理論基準流場設計方法簡介50
2.3.5空間推進基準流場設計方法簡介51
2.3.6時間推進基準流場設計方法簡介52
2.4激波型線設計54
2.4.1楔形基準流場激波底部型線55
2.4.2錐形基準流場激波底部型線56
2.4.3吻切設計中的激波底部型線56
2.4.4三維基準流場激波底部型線58
2.5幾何特征型線設計59
2.5.1設定上表面底部型線的乘波體設計60
2.5.2設定下表面底部型線的乘波體設計61
2.5.3設定前緣線水平投影型線的乘波體設計63
2.5.4設定三維前緣線的乘波體設計65
2.5.5設定組合特征型線的乘波體設計66
2.6流線追蹤方法68
2.6.1基本控制方程69
2.6.2錐形流場方法69
2.6.3超聲速軸對稱流場方法73
2.6.4三維流場方法74
2.6.5自由流面法75
2.7氣動特性評估方法及案例75
2.7.1工程估算方法76
2.7.2數值計算方法83
2.8小結90
第3章一般乘波設計91
3.1平面流場和軸對稱流場92
3.2基於平面基準流場的乘波設計93
3.2.1基於楔形流場的乘波設計93
3.2.2基於曲楔流場的乘波設計95
3.3基於外壓縮軸對稱流場的乘波設計97
3.3.1基於錐形流場的乘波設計97
3.3.2基於曲錐流場的乘波設計100
3.3.3曲錐流場乘波設計舉例104
3.3.4曲錐基準流場設計參數影響討論121
3.4基於內收縮軸對稱流場的乘波設計131
3.4.1基於直激波內錐流場的乘波設計131
3.4.2基於曲激波內錐流場的乘波設計133
3.5基於近似三維流場的乘波設計135
3.6基於準確三維流場的乘波設計137
3.7小結139
第4章吻切類乘波設計141
4.1吻切乘波設計原理141
4.1.1吻切乘波設計思路141
4.1.2吻切乘波設計基本步驟144
4.1.3吻切乘波設計約束的討論145
4.2吻切錐乘波設計實例147
4.2.1設計輸入參數147
4.2.2吻切錐乘波體構型148
4.2.3吻切錐乘波體性能分析150
4.3吻切軸對稱乘波設計實例153
4.3.1曲錐基準流場求解153
4.3.2吻切軸對稱乘波設計步驟154
4.3.3吻切軸對稱乘波體構型156
4.3.4三種吻切軸對稱乘波體性能對比分析160
4.4吻切流場乘波設計實例（一）164
4.4.1設計思路和步驟164
4.4.2變壁面壓力吻切流場乘波體構型166
4.4.3變壁面壓力吻切流場乘波體性能分析167
4.4.4吻切軸對稱與吻切流場乘波體性能對比分析170
4.5吻切流場乘波設計實例（二）177
4.5.1設計思路和步驟177
4.5.2變激波角錐導吻切流場乘波體構型178
4.5.3變激波角錐導吻切流場乘波體性能分析180
4.6小結184
第5章乘波設計應用舉例186
5.1組合乘波設計掠影186
5.1.1星形乘波體186
5.1.2寬速域乘波體組合設計187
5.1.3乘波體外加小翼設計189
5.1.4高壓捕獲翼設計189
5.2兩級乘波設計190
5.2.1背景和基本概念190
5.2.2錐導兩級乘波體設計192
5.2.3吻切錐兩級乘波體設計200
5.2.4變激波角吻切兩級乘波體設計207
5.3多級變形乘波設計222
5.3.1背景和基本概念222
5.3.2錐導多級變形乘波體設計223
5.3.3吻切錐多級變形乘波體設計230
5.4脊形乘波設計234
5.4.1背景和基本概念234
5.4.2基於超橢圓曲線的脊形吻切錐乘波體設計236
5.4.3基於CST方法的脊形吻切錐乘波體設計247
5.4.4乘波體前緣鈍化設計258
5.5基於前緣線水平投影型線的吻切錐乘波設計264
5.5.1基本概念264
5.5.2設計原理及約束265
5.5.3設計步驟266
5.5.4設計輸入參數267
5.5.5乘波體設計實例268
5.5.6乘波特性驗證272
5.5.7氣動特性分析275
5.5.8機翼形狀影響277
5.5.9機翼翼展影響285
5.5.10乘波飛機設計實例290
5.6基於三維前緣線的吻切錐乘波設計296
5.6.1背景和基本概念296
5.6.2設計原理298
5.6.3設計約束討論300
5.6.4設計步驟301
5.6.5設計輸入參數301
5.6.6乘波體設計實例302
5.6.7乘波體性能分析306
5.7小結313
第6章乘波體與進氣道的一體化設計315
6.1背景和基本概念315
6.2乘波前體進氣道一體化設計317
6.2.1乘波前體進氣道流向一體化設計317
6.2.2乘波前體進氣道展向一體化設計321
6.3乘波機體進氣道一體化設計326
6.3.1基準流場包容式一體化設計327
6.3.2基準流場相交式一體化設計328
6.3.3全基準流場一體化設計329
6.3.4幾何融合式一體化設計329
6.4小結329
第7章內外流一體化全乘波設計331
7.1基本概念331
7.2基於基準體的軸導全乘波設計332
7.2.1全乘波構型部件組成332
7.2.2全乘波構型設計原理333
7.2.3基準體及基準流場336
7.2.4全乘波構型設計步驟337
7.2.5基準流場的詳細設計339
7.2.6基準流場設計實例345
7.2.7全乘波構型設計實例及驗證350
7.3基於基準激波的軸導全乘波設計355
7.3.1基準流場356
7.3.2設計原理和步驟357
7.3.3基準流場詳細設計358
7.3.4基準流場設計實例361
7.3.5全乘波構型設計實例及驗證366
7.4全乘波構型設計參數影響分析371
7.4.1乘波前體進氣道部件372
7.4.2基準流場設計輸入參數影響分析374
7.4.3底部型線設計輸入參數影響分析381
7.5乘波前體進氣道的邊界層黏性修正384
7.5.1邊界層黏性修正基本原理384
7.5.2邊界層位移厚度計算方法386
7.5.3乘波前體進氣道邊界層黏性修正實例391
7.6全乘波構型的風洞試驗驗證396
7.6.1試驗設備396
7.6.2試驗模型及試驗工況397
7.6.3試驗結果分析407
7.7全乘波飛行器設想418
7.8小結420
參考文獻422

本書面向高超聲速飛行器乘波沒計，主要介紹一種適用於高超聲速飛行的乘波氣動外形設計方法。全書共7章，其中第1~5章介紹純外流流動的乘波設計理論及應用，主要包括緒論(乘波相關慨念及定義)、乘波設計基礎、一般乘波設計、吻切類乘波設計，以及乘波設計應用舉例。第6、7章主要介紹包含內流流動的機體／推進一體化乘波設計方法及其應用，這也是當前乘波設計理論最有活力和具有相當挑戰的發展方向。本書適合用作高等院校高年級本科生及研究生教材，也可供高超聲速飛行器相關設計人員參考。