李鹏，陈坚强，丁明松，何先耀，赵钟，董维中,*

1. 中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室，绵阳 621000

2. 中国空气动力研究与发展中心 计算空气动力研究所，绵阳 621000

在高超声速(马赫数Ma≥5)飞行条件下，飞行器绕流流场中将出现热化学非平衡效应(高温气体内能模态激发与松弛，以及组分间的复杂化学反应过程等[1])，对高超声速飞行器的气动力特性、气动热环境、流场结构、光辐射特性、等离子体环境、电磁散射特性和电磁通信等均有重要影响[2]。受运行成本和技术条件的制约，地面高焓测试设备可获取的热化学非平衡流场信息较为有限，难以实现真实飞行条件下对飞行器高温气体效应的系统性研究。因此，常采用数值模拟方法对高超声速飞行器的高温气体效应进行预测和评估。

自20世纪八九十年代以来，美国和欧盟等在高温气体非平衡效应研究方面做了大量的理论和应用研究，相关软件的发展从未中断，具备对高超声速飞行器高温非平衡流动及其相关的气动力、气动热环境以及等离子体分布等进行数值模拟和分析的强大功能，例如美国NASA兰利研究中心的LAURA[3]、美国Aerosoft公司的GASP[4]和GUST[5]、美国NASA兰利研究中心HAPB小组开发的 VULCAN[6]、美国NPARC联盟的WIND[7]以及法国ONERA的MSD[8]等。这些软件功能十分完备，应用面广，但在国内应用受限，难以获取技术支持。例如，GASP和GUST软件可以供北美的公司和大学免费使用，但是国内用户却很难得到它的PDF形式的使用手册。LAURA和VULCAN软件同样很难获取，国内多是通过公开发表的学术文献了解它们的相关动态。……