高超声速飞行器一体化构型优化设计

摘要

当以超燃冲压发动机为动力的高超声速飞行器以马赫数大于5的速度飞行时，激波阻力和摩擦阻力急剧增大，引发一系列构型设计难题，除在气动方面形成所谓“升阻比屏障”外，还需满足发动机来流要求、整机推阻匹配及容积率约束等难题，同时，这些约束或需求之间还存在相互耦合和矛盾，这进一步加大了构型设计的难度。为缓解并改善以上矛盾，本文对一种一体化飞行器二维构型进行了优化设计，同时选择了上壁面形线和尾喷管形线作为设计变量，以减小整机阻力作为设计目标，计算结果不但表明了优化设计的有效性，而且表明其具有进一步研究的价值。