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图2.3.1 激波形状 .. 10
图2.4.1 里斯-德罗尼津变换示意图 .. 12
图3.1.1 球锥形弹头三文示意图 .. 19
图3.1.2 二文球锥模型 . 20
图3.1.3 非结构化网格划分 20
图3.2.1 层流 Ma=4 时温度收敛图 . 21
图3.2.2 层流Ma=5 时温度收敛图 . 21
图3.2.3 层流 Ma=6 时温度收敛图 . 21
图3.2.4 层流Ma=7 时温度收敛图 . 21
图3.2.5 层流 Ma=8 时温度收敛图. 21
图3.2.6 层流 Ma=9 时温度收敛 21
图3.2.7 湍流Ma=4 时温度收敛图 . 22
图3.2.8 湍流Ma=5 时温度收敛图 . 22图3.2.9 湍流Ma=6 时温度收敛图 . 22
图3.2.10 湍流Ma=7 时温度收敛图 22
图3.2.11 湍流Ma=8 时温度收敛图 22
图3.2.12 湍流Ma=9 时温度收敛图 22
图3.2.13 不同马赫数下驻点处热流密度 . 23
图3.2.14 不同马赫数下驻点温度 24.. 24
图3.2.15 Ma=4 时表面温度分布 25
图3.2.16 Ma=5 时表面温度分布 25
图3.2.17 Ma=6 时表面温度分布 26
图3.2.18 Ma=7 时表面温度分布 26
图3.2.19 Ma=8 时表面温度分布 26
图3.2.20 Ma=9 时表面温度分布 27
图3.2.21 Ma=4 时轴线温度分布 28
图3.2.22 Ma=5 时轴线温度分布 28
图3.2.23 Ma=6 时轴线温度分布 28
图3.2.24 Ma=7 时轴线温度分布.. 29
图3.2.25 Ma=8 时轴线温度分布 29
图3.2.26 Ma=9 时轴线温度分布 29
图3.2.27 Ma=4 时表面热流密度变化.. 30
图3.2.28 Ma=5 时表面热流密度变化.. 31
图3.2.29 Ma=6 时表面热流密度变化.. 31
图3.2.30 Ma=7 时表面热流密度变化.. 31
图3.2.31 Ma=8 时表面热流密度变化.. 32
图3.2.32 Ma=9 时表面热流密度变化.. 32
图3.2.33 层流Ma=4 时温度分布云 33
图3.2.34 层流Ma=5 时温度分布云 34
图3.2.35 层流Ma=6 时温度分布云 34
图3.2.36 层流Ma=7 时温度分布云 35
图3.2.37 层流Ma=8 时温度分布云 35
图3.2.38 层流Ma=9 时温度分布云 36
图3.2.39 层流Ma=4 时温度分布云 36
图3.2.40 层流Ma=5 时温度分布云 37
图3.2.41 层流Ma=6 时温度分布云 37
图3.2.42 层流Ma=7 时温度分布云 38
图3.2.43 层流Ma=8 时温度分布云 38
图3.2.44 层流Ma=9 时温度分布云 39
1 绪论
1.1 研究背景及意义
高速飞行器作为一类可对全球各地区进行实时侦查、打击和快速部署的作战
装备，一直以来都是各大军事强国的研究热点。广义上来说，在 Ma5 范围下飞
行的弹箭、航天器、飞机都可以被列入高超音速飞行器的范畴。高超音速速弹箭
具有以下三大优点：（1）更快的反应能力；（2）更强的突防能力；（3）更强的打
击目标的能力。反应能力的提升打击使用千公里目标所用时间来衡量，针对于
1000公里的目标，普通跨音速巡航导弹约要耗费 50分钟在飞行过程，而对于速
度达到 6Ma 这样的高超音速时，完成同样的作战任务只需要 8 分钟的耗时；突
防能力可以与如今的巡航导弹进行对比， 巡航导弹利用其可进行超低空飞行的优
势与自身的隐形设计来避免被雷达探测，但其较慢的飞行速度（处于高亚音速
0.8~0.9 Ma）逐渐成为了其突防能力的瓶颈，科索沃战争中，北约有数十枚“战
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