高超聲速飛行器技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《高超聲速飛行器技術(shù)》系統(tǒng)地分析高超聲速飛行器的關(guān)鍵技術(shù)，闡述各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的主要研究內(nèi)容與研究方法，并歸納總結(jié)了國外各國高超聲速飛行器技術(shù)的發(fā)展歷程及取得的主要研究成果。全書分上、下兩篇，總計(jì)16章，上篇（第1～8章）闡述高超聲速飛行器的關(guān)鍵技術(shù)，下篇（第9～16章）介紹各國高超聲速飛行器技術(shù)的發(fā)展，并給出研究總結(jié)與展望。　　《高超聲速飛行器技術(shù)（精）》可作為高超聲速飛行器、可重復(fù)使用航天運(yùn)載器領(lǐng)域從事相關(guān)研究的工程技術(shù)人員以及高等院校相關(guān)專業(yè)的師生的參考用書。

作者簡介

蔡國飆，北京航空航天大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，“長江學(xué)者”特聘教授，宇航學(xué)院院長。

書籍目錄

前方 上篇高超聲速飛行器技術(shù) 第1章緒論 1.1高超聲速飛行器 1.2國外高超聲速飛行器總體方案研究 1.2.1可重復(fù)使用航天運(yùn)載器 1.2.2高超聲速飛機(jī) 1.2.3高超聲速巡航導(dǎo)彈 1.3國外高超聲速飛行器技術(shù)發(fā)展歷程 1.3.1國外高超聲速飛行器技術(shù)發(fā)展簡史 1.3.2 國外高超聲速飛行器技術(shù)飛行試驗(yàn)發(fā)展動(dòng)態(tài) 1.3.3其他高超聲速飛行器技術(shù)發(fā)展計(jì)劃 1.4本書主要內(nèi)容 參考文獻(xiàn) 第2章高超聲速飛行器關(guān)鍵技術(shù)分解研究 2.1高超聲速飛行器關(guān)鍵技術(shù)分解 2.1.1技術(shù)層面與技術(shù)分類 2.1.2基于技術(shù)分類的關(guān)鍵技術(shù)分解 2.2發(fā)展戰(zhàn)略研究中定量分析的必要性 2.3高超聲速飛行器技術(shù)關(guān)鍵度分析 2.4高超聲速飛行器技術(shù)成熟度分析 2.4.1技術(shù)成熟度分析模型 2.4.2技術(shù)成熟度在可重復(fù)使用航天運(yùn)載器上的應(yīng)用分析 2.5高超聲速飛行器技術(shù)發(fā)展路徑 參考文獻(xiàn) 第3章超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù) 3.1引言 3.2超聲速燃燒概念及關(guān)鍵技術(shù) 3.2.1超聲速燃燒問題的提出及概念 3.2.2超聲速燃燒關(guān)鍵技術(shù) 3.3超然沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)部件技術(shù) 3.3.1進(jìn)氣道 3.3.2隔離段 3.3.3燃燒室 3.3.4尾噴管 3.4超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)總性能評(píng)估指標(biāo) 3.4.1燃燒效率 3.4.2內(nèi)推力 3.4.3凈推力 3.4.4推力增益 3.4.5性能指標(biāo)的選擇 3.5超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料技術(shù) 3.6超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)技術(shù) 3.6.1地面試驗(yàn)系統(tǒng) 3.6.2直連式試驗(yàn) 3.6.3自由射流試驗(yàn) 3.6.4試驗(yàn)氣流參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 參考文獻(xiàn) 第4章高超聲速飛行器組合推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù) 4.1火箭基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng) 4.1.1RBOC基本概念及工作原理 4.1.2支板引射RBOC結(jié)構(gòu)與原理  4.11 3引射火箭工作性能的影響因素 4.1.4RBOC發(fā)動(dòng)機(jī)性能分析模型研究 4.1.5RBOC系統(tǒng)循環(huán)方案 4.2渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng) 4.2.1 TBCC系統(tǒng)方案 4.2.2 TBCC渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型 4.2.3 TBCC進(jìn)排氣系統(tǒng) 4.2.4 TBCC推進(jìn)系統(tǒng)與高超聲速飛行器機(jī)身的一體化 4.3其他類型的組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī) 4.3.1預(yù)冷卻渦輪基組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī) 4.3.2深冷渦噴火箭組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī) 4.3.3液化空氣組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī) 參考文獻(xiàn) …… 第5章高超聲速飛行器機(jī)身推進(jìn)一體化設(shè)計(jì)技術(shù) 第6章高超聲速飛行器熱防護(hù)技術(shù) 第7章高超聲速飛行器導(dǎo)航制導(dǎo)與控制技術(shù) 第8章高超聲速飛行器風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù) 下篇各國高超聲速飛行器技術(shù)發(fā)展 第9章美國高超聲速飛行器技術(shù)研究 第10章俄羅斯高超聲速飛行器技術(shù)研究 第11章法國高超聲速飛行器技術(shù)研究 第12章德國高超聲速飛行器技術(shù)研究 第13章日本高超聲速飛行器技術(shù)研究 第14章澳大利亞高超聲速飛行器技術(shù)研究 第15章其他國家高超聲速飛行器技術(shù)研究 第16章總結(jié)與展望

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域所涵蓋的技術(shù)有：①超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)；②組合推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)；③推進(jìn)系統(tǒng)控制技術(shù)；④高超推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱結(jié)構(gòu)與冷卻技術(shù)；⑤吸熱型碳?xì)淙剂霞夹g(shù)。 上述各項(xiàng)技術(shù)，還可進(jìn)一步細(xì)化，如超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)可進(jìn)一步分解為進(jìn)氣道技術(shù)、燃燒室技術(shù)、尾噴管技術(shù)、流動(dòng)通道一體化設(shè)計(jì)技術(shù)、雙模態(tài)轉(zhuǎn)換技術(shù)、雙燃燒室技術(shù)等。組合推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)包括RBCC推進(jìn)技術(shù)與TBCC推進(jìn)技術(shù)等。基于磁流體動(dòng)力的MHD能量旁路技術(shù)可歸為推進(jìn)系統(tǒng)控制技術(shù)。 2.總體技術(shù) 飛行器的總體技術(shù)在飛行器的設(shè)計(jì)研制與改型中，起著統(tǒng)領(lǐng)全局的作用。從設(shè)計(jì)概念的提出、初步設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì)的進(jìn)行，到工程型號(hào)的開展，總體技術(shù)無不參與其中，起著指導(dǎo)和統(tǒng)帥的作用。 飛行器的總體技術(shù)，既包括其總體設(shè)計(jì)的方法研究、設(shè)計(jì)的優(yōu)化研究，也包括作為其基礎(chǔ)和支撐的相關(guān)技術(shù)門類，主要有氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)等。針對(duì)不同的飛行器用途，又有一些一般相關(guān)技術(shù)被提升到總體技術(shù)的要求中。例如，對(duì)于軍用作戰(zhàn)飛機(jī)，強(qiáng)調(diào)隱身設(shè)計(jì)等。對(duì)于高超聲速飛行器，氣動(dòng)熱、防熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及熱防護(hù)系統(tǒng)、熱管理技術(shù)等都被提升到一個(gè)必須在概念設(shè)計(jì)與初步設(shè)計(jì)階段就要加以考慮的程度。 另外，高超聲速飛行器所要求的一體化設(shè)計(jì)思想也是有別于傳統(tǒng)飛行器設(shè)計(jì)的一次革命性的創(chuàng)新與發(fā)展。同時(shí)，一體化設(shè)計(jì)的要求又使得多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化成為高超聲速飛行器總體設(shè)計(jì)必不可少的設(shè)計(jì)思路與方法。 高超聲速飛行器總體技術(shù)領(lǐng)域所涵蓋的技術(shù)有：①外形設(shè)計(jì)與氣動(dòng)力數(shù)值模擬技術(shù)；②一體化設(shè)計(jì)技術(shù)；③多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)；④氣動(dòng)熱數(shù)值模擬技術(shù)；⑤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱防護(hù)與熱管理技術(shù)；⑥飛行仿真技術(shù)。 3.材料／工藝／制造技術(shù) 高超聲速飛行器的氣動(dòng)加熱問題給飛行器帶來了對(duì)防熱材料更高的要求，如何使用防熱材料、設(shè)計(jì)防熱結(jié)構(gòu)是面臨的新問題。為了能夠提高裝載量，在滿足強(qiáng)度、防熱要求的條件下，還需要發(fā)展輕質(zhì)材料。 該領(lǐng)域所涉及的技術(shù)方面有：①防熱與隔熱材料（如c／c復(fù)合材料、C／SiC陶瓷基復(fù)合材料、蜂窩夾芯復(fù)合材料等）；②防熱涂層材料（如氧化鋯等）；③輕質(zhì)高強(qiáng)度材料（如鋁鋰合金、鈦合金等）；④異型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與成型技術(shù)；⑤部件連接、焊接與密封技術(shù)。 4.試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù) 試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)是從理論邁向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵，對(duì)于高超聲速飛行器主要包括超聲速燃燒的試驗(yàn)、自由射流模型發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)和飛行器的氣動(dòng)力、氣動(dòng)熱風(fēng)洞試驗(yàn)等，以及相關(guān)的試驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)測量與處理等若干問題。

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