[发明专利]高超声速飞行器机体与内转式进气道一体化设计方法及系统

摘要

本发明公开一种高超声速飞行器内外流一体化设计方法、构型及系统，该设计方法首先生成内转式轴对称基准流场和外压缩基准流场，并在设计条件下生成内转式激波以及外压缩激波，两激波相交生成激波交线，然后设一与基准流场回转轴线垂直的底部投影面，在此投影面上生成激波交线的投影线以及设计乘波体前缘线的投影线，随后生成乘波面、自由流面、内转式进气道以及进气道外整流罩。上述生成的内转式进气道、进气道外整流罩、乘波面和自由流面共同形成高超声速飞行器内外流一体化构型。本发明设计的高超声速内外流一体化构型基本保留了内转式进气道的优良性能和乘波体的高升阻比特性，从流场耦合的角度出发减弱机体与进气道之间的复杂的波系干扰。

主权项

1.一种高超声速飞行器内外流一体化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：基于设计条件生成内转式轴对称基准流场并在所述内转式轴对称基准流场内生成内转式激波；/nS2：基于设计条件生成外压缩基准流场并在所述外压缩基准流场内生成外压缩激波；/nS3：设内转式进气道的尾部出口处有一与内转式轴对称基准流场或外压缩基准流场回转轴线垂直的底部投影面，所述内转式激波与外压缩激波的交线ABC在所述底部投影面上的投影线为A′B′C′；在底部投影面上设计乘波体前缘线DHE的投影线D′F′G′E′以提高乘波体的升阻比和容积效率，D′F′G′E′与A′B′C′相交于F′、G′两点，H′为乘波体前缘线投影线的中点；/nS4：在S2生成的外压缩基准流场中通过流线追踪方法生成乘波面；在S1生成的内转式轴对称基准流场中通过自由流线法生成自由流面；/nS5：取F′B′G′封闭曲线为内转式进气道前缘线在底部投影面的投影线，在S1生成的内转式轴对称基准流场中通过自由流线法和流线追踪方法生成内转式进气道；/nS6：取F′G′端开放的F′B′G′开放曲线为进气道外整流罩前缘线在底部投影面的投影线，在S2生成的外压缩基准流场中通过自由流线法和流线追踪方法生成与内转式进气道适配的进气道外整流罩；/nS7：以S4获得的乘波面和自由流面，将两次经S5获得的内转式进气道分别安装在自由流面近乘波面侧对称的两边，将两次经S6获得的进气道外整流罩分别罩在两个所述内转式进气道上，最终形成高超声速飞行器内外流一体化构型。/n