易怀喜，王逗，李珺，罗世彬

（中南大学航空航天学院，长沙410083）

0 引 言

近年来，水平起降的可重复使用高超声速空天飞行器成为研究的热点。其飞行剖面需历经低速起降、亚跨超加减速以及高超声速巡航，因此，如何让飞行器在如此宽的速域范围内保持良好的气动性能是高超声速空天飞行器研究的难点。此外，随着飞行马赫数提高到高超声速，传统气动外形的升阻比很难进一步提高，而乘波飞行器利用激波贴体，比传统飞行器具有更好的高超声速气动性能。虽然乘波体在设计状态下的气动优势明显，但在非设计点很难保持。因此，若要将乘波体应用于高超声速空天飞行器的设计，适应宽速域飞行是其必须解决的问题。这里的宽速域有两层含义，第一是高超声速范围内的宽速域，即在非设计点的其他高超声速状态下飞行也能维持较好的气动性能，这一方向的研究较多，主要有多级、组合拼接、变马赫数或激波角、多马赫数星体、变型等设计方法；第二是低速到高超声速范围的宽速域，如何改善乘波体在低速时的气动特性是这一研究方向的重点，也是实现空天飞行器的关键，但目前在该领域的研究较少，比较有代表性的是“涡升力”乘波体。该类乘波体在低速时由前缘产生的漩涡在上表面形成低压区，从而在很大程度上改善了低速起飞阶段的气动性能，为乘波体的宽速域飞行提供了一种可行的、具有创新的思路。

本文对涡升力乘波体的设计方法及宽速域气动特性进行总结，分析设计方法的优缺点，并展望涡升力乘波体的后续发展方向。……