（中国工程物理研究院总体工程研究所，四川 绵阳 621999）

飞行器高速再入时，除了经历极其严酷的过载与热环境外，边界层内空气的无序运动也会造成极强的噪声环境，伴随着的是作用于飞行器表面的脉动压力载荷。由于脉动压力频域特性分布较宽，可能激发飞行器各阶振动响应，导致内部产品功能失效，甚至结构破坏。脉动压力是飞行器振动环境载荷预示以及结构设计的重要依据。此外，飞行器再入时的内噪声环境也主要是由脉动压力引起的。因此，脉动压力环境的研究与预测，对飞行器载荷环境预示及结构设计具有极其重要的意义。

目前，研究飞行器脉动压力的主要手段包括经验公式、数值模拟、风洞试验以及飞行试验。对于经验公式法，自20 世纪60 年代以来，开展了一系列试验和研究以理解和预测脉动压力[1-10]。徐立功[11]总结了一套预测各种场景下脉动压力环境统计特性的工程计算公式，包括均方根脉动压力、功率谱密度和交叉功率谱密度值，在国内应用较为广泛[12-14]。上述经验公式主要针对湍流边界层状态，对于转捩过程脉动压力的变化情况以及频率特性，给出明确拟合公式的文献相对较少。随着高性能计算机的兴起，直接数值模拟（Direct Numerical Simulation-DNS）应用于对超声速圆锥的边界层模拟。Sivabramanian 等[15-16]对超声速下的圆锥局部扰动诱导的转捩进行了研究，指出边界层内存在基波共振与亚谐波共振2 种非线性作用机制。李新亮[17]针对尖锥开展了零攻角以及小攻角下的直接数值模拟，发现了在转捩位置前存在着非常低频的脉动压力，这可能是由第一或者第二模态引起。……