罗世彬，周嘉明

(中南大学航空航天学院，长沙 410083)

0 引言

乘波构型通过阻止下表面流体的横向流动将高压区域限制在飞行器下方来提高升阻比，因而成为一种适用于高超声速飞行的气动布局形式。由于飞行器如同骑在激波上飞行，因而被称为乘波体。传统的乘波体设计方法可以分为3种，包括基于二维流场的楔导理论、基于三维轴对称流场的锥导理论和可根据需要自行设计流场的吻切锥乘波理论。其他设计方法多是在这3种方法的基础上改变流场参数和外形参数，目的是扩展乘波体在纵向和展向上的设计自由度，从而提高乘波构型的实用性。

乘波体是基于乘波构型得到的气动外形，可作为飞行器的前体或机身。相比于其他外形在高速飞行时更容易获得高升阻比，而且便于进行优化设计，所以拥有广泛的应用前景。但是，随着航空航天技术的发展，对飞行器性能的要求不再局限于某一特定的马赫数，实现大空域和宽速域飞行成为新的气动外形设计目标。而传统的乘波飞行器在偏离设计点时的气动性能变化明显，不适合用于宽速域飞行，因此，提高乘波体宽速域气动性能成为未来乘波体重要的发展方向之一。

赵桂林等总结了乘波体的各种设计方法并对优化方法进行了介绍。Ding等从乘波体使用的流场类型和求解方法等方面对乘波体的设计方法进行了整理。刘济民等根据乘波体的设计要素将设计方法分为正设计和反设计两类，并详细分析了两类方法的优缺点。……