张栋，唐硕，李世珍

(西北工业大学航天飞行动力学技术重点试验室，陕西西安 710072)

引言

高超声速技术具有前瞻性、战略性和带动性，其发展将为航空航天技术带来革命性的突破［1］。美国的X-43A是典型的吸气式高超声速飞行器，机体/推进高度一体化。前体作为超燃冲压发动机的预压缩系统，为进气道提供压缩后的均匀自由流;后体下表面承担发动机排气系统的膨胀功能，同时发动机的推进系统不仅提供克服飞行器阻力的功能，而且一部分动力要为飞行器提供升力。

文献［2］用CFD优化设计乘波体构型的高超声速飞行器，基于CFD研究了机体/推进一体化，并计算了稳定性导数及控制导数。文献［3］利用斜激波理论及普朗特迈耶公式计算了气动力和推力，并且对弹性影响进行分析，基于拉格朗日方程建立了高超声速飞行器的纵向运动模型。文献［4］采用高超声速飞行器几何外形，其前体具有三楔角压缩，即对自由来流的三级压缩。然后基于此外形进行气动力与推力的计算。文献［5］从乘波体飞行器优化设计的角度出发，基于高超声速空气动力学理论计算了纵向气动力及其推力。

但是在上述研究中，对于高超声速飞行器整体气动的计算却存在着不足之处，表现在:文献［3］中没有考虑前体的多级压缩激波影响，近似为一道激波进行计算。文献［4］中，作者仅考虑了前体下表面的三楔角压缩，而忽略了内压段的多级压缩。文献［5］中，作者没有考虑发动机内喷管，直接把燃烧室的出口参数作为后体/外喷管的入口参数，并且没有考虑剪切层(Shear Layer)对气动和推进的影响，这样计算得到的压强很不准确，从而不能准确地计算发动机推力及其气动力。……