空氣動(dòng)力學(xué)基本概念：激波：激波在航空航天工程中的案例研究

空氣動(dòng)力學(xué)基本概念：激波：激波在航空航天工程中的案例研究1空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)1.1流體動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介流體動(dòng)力學(xué)是研究流體（液體和氣體）在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的行為及其與固體邊界相互作用的學(xué)科。在航空航天工程中，流體動(dòng)力學(xué)尤為重要，因?yàn)樗婕暗斤w行器在大氣中飛行時(shí)所受的空氣動(dòng)力。流體動(dòng)力學(xué)的基本方程包括連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和能量方程，這些方程描述了流體的密度、速度和溫度如何隨時(shí)間和空間變化。1.1.1連續(xù)性方程連續(xù)性方程基于質(zhì)量守恒原理，表示流體通過(guò)任意閉合表面的凈質(zhì)量流量為零。在不可壓縮流體中，這可以簡(jiǎn)化為流體速度的散度為零。1.1.2動(dòng)量方程動(dòng)量方程，即納維-斯托克斯方程，描述了作用在流體上的力如何影響其速度。在航空航天中，這包括了飛行器表面的摩擦力、壓力分布以及重力。1.1.3能量方程能量方程描述了流體的內(nèi)能和動(dòng)能如何隨時(shí)間變化，以及熱傳導(dǎo)和做功如何影響流體的能量。1.2氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)氣體動(dòng)力學(xué)是流體動(dòng)力學(xué)的一個(gè)分支，專(zhuān)注于氣體的運(yùn)動(dòng)，特別是在高速流動(dòng)中氣體的壓縮性和熱力學(xué)性質(zhì)。在航空航天工程中，氣體動(dòng)力學(xué)幫助我們理解飛行器在高速飛行時(shí)所遇到的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，如激波的形成和影響。1.2.1馬赫數(shù)馬赫數(shù)是氣體速度與當(dāng)?shù)芈曀俚谋戎?，是衡量氣體流動(dòng)速度的一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)馬赫數(shù)小于1時(shí)，流動(dòng)被認(rèn)為是亞音速的；當(dāng)馬赫數(shù)等于1時(shí)，流動(dòng)是音速的；當(dāng)馬赫數(shù)大于1時(shí)，流動(dòng)是超音速的。1.2.2激波激波是在超音速流動(dòng)中形成的一種壓縮波，它在波前后的氣體性質(zhì)（如壓力、溫度和密度）會(huì)發(fā)生突變。激波的形成和特性是氣體動(dòng)力學(xué)研究的關(guān)鍵內(nèi)容，對(duì)飛行器的設(shè)計(jì)和性能有重大影響。1.3高速流體特性高速流體，特別是超音速和高超音速流體，表現(xiàn)出與低速流體截然不同的特性。這些特性包括激波的形成、氣體的壓縮性和熱力學(xué)效應(yīng)，以及邊界層的分離。1.3.1激波的形成與影響在超音速流動(dòng)中，飛行器前緣的氣體無(wú)法以聲速傳播，導(dǎo)致壓力波在飛行器前緣聚集，形成激波。激波會(huì)導(dǎo)致氣體的壓力、溫度和密度突然增加，從而增加飛行器的阻力，降低其效率。1.3.2氣體的壓縮性隨著飛行器速度的增加，氣體的壓縮性效應(yīng)變得顯著。在超音速流動(dòng)中，氣體的密度不再保持恒定，而是隨著壓力和溫度的變化而變化。這種壓縮性效應(yīng)會(huì)影響飛行器的升力和阻力，以及其穩(wěn)定性。1.3.3熱力學(xué)效應(yīng)高速流動(dòng)中的氣體由于激波的壓縮作用，溫度會(huì)顯著升高。這種熱效應(yīng)不僅影響飛行器的熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還可能引起氣體的化學(xué)反應(yīng)，如空氣中的氮?dú)夂脱鯕庠诟邷叵路磻?yīng)生成氮氧化物。1.3.4邊界層分離在高速流動(dòng)中，飛行器表面的邊界層（緊貼表面的流體層）可能會(huì)分離，形成渦流。邊界層分離會(huì)增加飛行器的阻力，降低其氣動(dòng)性能，特別是在高攻角飛行時(shí)。1.3.5示例：計(jì)算超音速流動(dòng)中的激波特性假設(shè)我們有一個(gè)超音速流動(dòng)，馬赫數(shù)為2.0，入射角為10度。我們可以使用氣體動(dòng)力學(xué)的基本方程來(lái)計(jì)算激波前后的氣體性質(zhì)變化。importmath

#定義氣體的性質(zhì)

gamma=1.4#比熱比

M1=2.0#激波前的馬赫數(shù)

theta=math.radians(10)#入射角，轉(zhuǎn)換為弧度

#計(jì)算激波角

beta=math.atan((2*gamma*M1**2*math.sin(theta)**2-1)/(2*gamma*M1**2*math.sin(theta)**2))

#計(jì)算激波后的馬赫數(shù)

M2=(M1*math.sin(theta)/math.sin(beta))*math.sqrt((gamma+1)/(gamma-1))

#計(jì)算激波前后的壓力比

P2_P1=(1+2*gamma*M1**2*math.sin(theta)**2/(gamma+1))**((gamma+1)/(2*(gamma-1)))

#計(jì)算激波前后的溫度比

T2_T1=P2_P1*(1+(gamma-1)/2*M1**2)/(1+(gamma-1)/2*M2**2)

#輸出結(jié)果

print(f"激波角:{math.degrees(beta):.2f}度")

print(f"激波后的馬赫數(shù):{M2:.2f}")

print(f"激波前后的壓力比:{P2_P1:.2f}")

print(f"激波前后的溫度比:{T2_T1:.2f}")這段代碼使用了氣體動(dòng)力學(xué)中的激波關(guān)系方程來(lái)計(jì)算超音速流動(dòng)中激波的特性。通過(guò)給定的馬赫數(shù)和入射角，我們計(jì)算了激波角、激波后的馬赫數(shù)以及激波前后的壓力比和溫度比。這些計(jì)算對(duì)于理解激波對(duì)飛行器性能的影響至關(guān)重要。通過(guò)以上內(nèi)容，我們深入了解了空氣動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，包括流體動(dòng)力學(xué)、氣體動(dòng)力學(xué)和高速流體的特性。這些知識(shí)對(duì)于航空航天工程中的飛行器設(shè)計(jì)和性能分析具有基礎(chǔ)性的作用。2激波理論2.1激波定義與分類(lèi)激波，或稱(chēng)沖擊波，是流體動(dòng)力學(xué)中的一種現(xiàn)象，當(dāng)流體（如空氣）以超音速流動(dòng)時(shí)，會(huì)在物體表面或流體內(nèi)部形成。激波是一種壓縮波，其特征是波前后的壓力、溫度和密度等物理量的突然變化。激波的形成是由于流體粒子在波前的運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)了聲速，導(dǎo)致能量的突然積累和釋放。激波根據(jù)其形狀和形成條件，可以分為以下幾類(lèi)：正激波：當(dāng)流體垂直于波面流動(dòng)時(shí)形成的激波，是最簡(jiǎn)單的一種激波類(lèi)型。斜激波：流體以一定角度斜向波面流動(dòng)時(shí)形成的激波，常見(jiàn)于超音速飛行器的翼面。膨脹波：與激波相反，膨脹波是流體粒子在波前的運(yùn)動(dòng)速度低于聲速，導(dǎo)致壓力和密度降低的波。附體激波：流體繞過(guò)物體時(shí)形成的激波，對(duì)物體的氣動(dòng)性能有重要影響。2.2激波形成機(jī)制激波的形成機(jī)制與流體的超音速流動(dòng)密切相關(guān)。當(dāng)流體以超音速流動(dòng)時(shí)，流體粒子的運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)了聲波的傳播速度，導(dǎo)致聲波無(wú)法在流體中傳播，能量和信息的傳遞受阻。這種情況下，流體粒子的運(yùn)動(dòng)將不再連續(xù)，而是在某一特定位置（即激波面）突然減速，能量以熱能和壓力的形式釋放，形成激波。激波的形成可以使用流體動(dòng)力學(xué)的基本方程，如連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和能量方程來(lái)描述。在超音速流動(dòng)中，這些方程的解將表現(xiàn)出不連續(xù)性，即激波的存在。2.3激波與氣體狀態(tài)變化激波通過(guò)時(shí)，氣體的狀態(tài)會(huì)發(fā)生顯著變化。這些變化包括壓力、溫度、密度和速度的突然增加。激波前后的氣體狀態(tài)可以通過(guò)激波關(guān)系式來(lái)計(jì)算，這些關(guān)系式基于流體動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)原理。2.3.1激波關(guān)系式激波關(guān)系式描述了激波前后氣體狀態(tài)的變化，包括壓力比、溫度比、密度比和速度比。這些關(guān)系式基于流體動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的基本原理，可以用于計(jì)算超音速流動(dòng)中激波的影響。2.3.1.1壓力比激波前后的壓力比可以通過(guò)以下公式計(jì)算：p其中，p1和p2分別是激波前后的壓力，γ是比熱比，2.3.1.2溫度比激波前后的溫度比可以通過(guò)以下公式計(jì)算：T其中，T1和T2.3.1.3密度比激波前后的密度比可以通過(guò)以下公式計(jì)算：ρ其中，ρ1和ρ2.3.1.4速度比激波前后的速度比可以通過(guò)以下公式計(jì)算：u其中，u1和u2.3.2案例研究：超音速飛行器的激波超音速飛行器在飛行過(guò)程中，其表面會(huì)形成激波，對(duì)飛行器的氣動(dòng)性能產(chǎn)生重要影響。例如，激波會(huì)導(dǎo)致飛行器表面的氣動(dòng)阻力增加，溫度升高，從而影響飛行器的熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.3.2.1計(jì)算示例假設(shè)一個(gè)超音速飛行器以馬赫數(shù)M1=2飛行，空氣的比熱比#定義激波前的馬赫數(shù)和比熱比

M_1=2

gamma=1.4

#計(jì)算壓力比

p_ratio=1+(2*gamma/(gamma+1))*M_1**2-(gamma-1)/(gamma+1)*M_1**2

#計(jì)算溫度比

T_ratio=p_ratio**((gamma-1)/gamma)

#計(jì)算密度比

rho_ratio=p_ratio/T_ratio

#計(jì)算速度比

u_ratio=rho_ratio

#輸出結(jié)果

print("壓力比:",p_ratio)

print("溫度比:",T_ratio)

print("密度比:",rho_ratio)

print("速度比:",u_ratio)運(yùn)行上述代碼，我們可以得到激波前后的壓力比、溫度比、密度比和速度比，這些數(shù)據(jù)對(duì)于理解激波對(duì)飛行器的影響至關(guān)重要。激波理論在航空航天工程中具有廣泛的應(yīng)用，從飛行器的設(shè)計(jì)到飛行性能的優(yōu)化，都需要深入理解激波的形成機(jī)制和氣體狀態(tài)變化。通過(guò)計(jì)算和分析激波關(guān)系式，工程師可以預(yù)測(cè)和控制激波對(duì)飛行器的影響，從而設(shè)計(jì)出更高效、更安全的超音速飛行器。3激波在航空航天中的應(yīng)用3.1超音速飛行器設(shè)計(jì)中的激波考慮在超音速飛行器設(shè)計(jì)中，激波的形成和管理是至關(guān)重要的。當(dāng)飛行器的速度超過(guò)音速時(shí)，空氣無(wú)法及時(shí)“逃離”飛行器前方，從而形成壓縮區(qū)域，即激波。激波的存在會(huì)導(dǎo)致飛行器的阻力顯著增加，同時(shí)產(chǎn)生額外的熱量，這對(duì)飛行器的結(jié)構(gòu)和材料提出了極高的要求。3.1.1激波的類(lèi)型正激波：當(dāng)飛行器以超音速穿過(guò)空氣時(shí)，正激波在飛行器的表面形成，導(dǎo)致壓力和溫度的突然增加。斜激波：斜激波發(fā)生在飛行器的翼面或機(jī)身的傾斜部分，相比于正激波，斜激波的壓縮效果更為溫和，產(chǎn)生的阻力和熱量也相對(duì)較小。3.1.2設(shè)計(jì)策略為了減少激波的影響，超音速飛行器通常采用以下設(shè)計(jì)策略：尖銳的前緣：尖銳的前緣可以減少正激波的形成，從而降低阻力。翼型優(yōu)化：通過(guò)優(yōu)化翼型，可以控制斜激波的形成，減少其對(duì)飛行性能的影響。機(jī)身形狀調(diào)整：采用流線型設(shè)計(jì)，可以減少飛行器表面的激波，提高飛行效率。3.2激波對(duì)飛行性能的影響激波對(duì)飛行性能的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：阻力增加：激波的形成會(huì)導(dǎo)致飛行器的阻力顯著增加，這需要飛行器擁有更強(qiáng)大的動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)克服。升力變化：激波會(huì)影響飛行器的升力分布，特別是在超音速飛行時(shí)，激波的位置和強(qiáng)度會(huì)直接影響飛行器的穩(wěn)定性和操控性。熱效應(yīng)：激波壓縮空氣時(shí)產(chǎn)生的熱量，對(duì)飛行器的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)，需要使用耐高溫材料和有效的冷卻系統(tǒng)。3.2.1案例分析：SR-71黑鳥(niǎo)偵察機(jī)SR-71黑鳥(niǎo)偵察機(jī)是美國(guó)空軍的一款超音速偵察機(jī)，其設(shè)計(jì)充分考慮了激波的影響。通過(guò)采用尖銳的前緣和流線型機(jī)身，SR-71能夠以超過(guò)3馬赫的速度飛行，同時(shí)保持較低的阻力和熱量。此外，其特殊的鈦合金機(jī)身和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有效應(yīng)對(duì)了超音速飛行時(shí)的熱效應(yīng)。3.3激波控制技術(shù)激波控制技術(shù)旨在通過(guò)各種手段減少激波對(duì)飛行器性能的影響，提高飛行效率和穩(wěn)定性。3.3.1技術(shù)手段激波消除器：通過(guò)在飛行器表面安裝特殊結(jié)構(gòu)，如激波消除器，可以引導(dǎo)氣流，減少激波的形成。主動(dòng)控制：使用微小的噴射器或電磁場(chǎng)，主動(dòng)控制氣流，以消除或減弱激波。材料和涂層：開(kāi)發(fā)耐高溫材料和特殊涂層，以減少激波產(chǎn)生的熱量對(duì)飛行器的影響。3.3.2實(shí)例：激波消除器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用激波消除器是一種常見(jiàn)的激波控制技術(shù)，通過(guò)在飛行器表面安裝特定形狀的結(jié)構(gòu)，可以引導(dǎo)氣流，減少激波的形成。例如，在超音速飛機(jī)的翼尖或機(jī)身前緣安裝激波消除器，可以有效降低飛行阻力，提高飛行效率。3.3.2.1設(shè)計(jì)原理激波消除器的設(shè)計(jì)基于對(duì)氣流動(dòng)力學(xué)的深入理解，通過(guò)改變氣流的方向和速度，避免氣流在飛行器表面形成強(qiáng)烈的壓縮區(qū)域，從而減少激波的形成。3.3.2.2應(yīng)用案例在設(shè)計(jì)超音速飛機(jī)時(shí)，工程師會(huì)通過(guò)CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）軟件模擬不同設(shè)計(jì)下的氣流情況，以確定激波消除器的最佳位置和形狀。例如，使用OpenFOAM進(jìn)行CFD模擬，可以預(yù)測(cè)激波消除器對(duì)氣流的影響，從而優(yōu)化其設(shè)計(jì)。#OpenFOAM案例：激波消除器的CFD模擬

#此處不提供具體代碼，因?yàn)镃FD模擬涉及復(fù)雜的物理模型和邊界條件設(shè)置，

#需要根據(jù)具體飛行器的幾何形狀和飛行條件進(jìn)行定制。

#1.準(zhǔn)備幾何模型和網(wǎng)格

#使用OpenFOAM的blockMesh工具生成飛行器表面的網(wǎng)格。

#2.設(shè)置物理模型和邊界條件

#根據(jù)飛行器的飛行條件，設(shè)置湍流模型、壓力和速度邊界條件。

#3.運(yùn)行模擬

#使用OpenFOAM的求解器進(jìn)行氣流模擬，分析激波消除器的效果。

#4.后處理和分析

#使用ParaView等工具可視化模擬結(jié)果，分析激波消除器對(duì)氣流的影響。3.4激波在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的作用激波在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中扮演著重要的角色，特別是在超音速和高超音速發(fā)動(dòng)機(jī)中。激波可以用來(lái)壓縮進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣，提高燃燒效率，同時(shí)也可以用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。3.4.1激波在進(jìn)氣道中的應(yīng)用在超音速飛行時(shí)，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道會(huì)利用激波來(lái)壓縮進(jìn)入的空氣，這一過(guò)程稱(chēng)為激波壓縮。激波壓縮可以顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率，但同時(shí)也需要精確控制激波的位置和強(qiáng)度，以避免對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的負(fù)面影響。3.4.2案例研究：超音速進(jìn)氣道設(shè)計(jì)超音速進(jìn)氣道設(shè)計(jì)需要考慮激波的形成和控制。一種常見(jiàn)的設(shè)計(jì)是采用可調(diào)節(jié)的進(jìn)氣道，通過(guò)改變進(jìn)氣道的幾何形狀，可以控制激波的位置，從而在不同的飛行速度下保持發(fā)動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)行。例如，使用MATLAB進(jìn)行進(jìn)氣道的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以模擬不同飛行條件下的氣流情況，以確定最佳的進(jìn)氣道形狀。%MATLAB案例：超音速進(jìn)氣道的優(yōu)化設(shè)計(jì)

%此處不提供具體代碼，因?yàn)檫M(jìn)氣道設(shè)計(jì)涉及復(fù)雜的氣動(dòng)學(xué)計(jì)算，

%需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的具體參數(shù)和飛行條件進(jìn)行定制。

%1.定義進(jìn)氣道的幾何參數(shù)

%例如，進(jìn)氣道的長(zhǎng)度、寬度和角度等。

%2.設(shè)置飛行條件

%包括飛行速度、高度和大氣條件等。

%3.進(jìn)行氣動(dòng)學(xué)計(jì)算

%使用MATLAB的氣動(dòng)學(xué)工具箱，模擬不同飛行條件下的氣流情況。

%4.優(yōu)化進(jìn)氣道設(shè)計(jì)

%根據(jù)計(jì)算結(jié)果，調(diào)整進(jìn)氣道的幾何參數(shù)，以?xún)?yōu)化激波的形成和控制。通過(guò)以上分析，我們可以看到激波在航空航天工程中的重要性和復(fù)雜性。激波的管理不僅影響飛行器的設(shè)計(jì)，還直接關(guān)系到飛行性能和安全性。因此，深入理解激波的形成機(jī)制和控制技術(shù)，對(duì)于航空航天工程師來(lái)說(shuō)是必不可少的。4空氣動(dòng)力學(xué)案例研究：激波在航空航天工程中的應(yīng)用4.1協(xié)和式超音速客機(jī)的激波問(wèn)題4.1.1原理與內(nèi)容協(xié)和式超音速客機(jī)（Concorde）是英國(guó)和法國(guó)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的超音速商業(yè)飛機(jī)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是在大氣中以超過(guò)音速的速度飛行。當(dāng)飛機(jī)速度接近或超過(guò)音速時(shí)，空氣流動(dòng)的性質(zhì)發(fā)生變化，形成激波。激波是一種壓縮波，其特征是壓力、溫度和密度的突然增加。在協(xié)和式客機(jī)上，激波的形成對(duì)飛機(jī)的性能和乘客的舒適度產(chǎn)生了顯著影響。4.1.1.1激波對(duì)協(xié)和式客機(jī)的影響阻力增加：激波的形成導(dǎo)致飛機(jī)表面的空氣動(dòng)力學(xué)阻力顯著增加，這需要更強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)克服。熱效應(yīng)：激波壓縮空氣，使空氣溫度升高，這增加了飛機(jī)表面的熱負(fù)荷，需要使用耐高溫材料。噪音問(wèn)題：激波在飛機(jī)下方形成時(shí)，會(huì)產(chǎn)生音爆，對(duì)地面造成噪音污染。結(jié)構(gòu)應(yīng)力：激波的形成和壓力變化對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外的應(yīng)力，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的特殊設(shè)計(jì)。4.1.2案例分析協(xié)和式客機(jī)的設(shè)計(jì)中，采用了尖銳的機(jī)頭和細(xì)長(zhǎng)的機(jī)身，以減少激波的形成和影響。此外，飛機(jī)的機(jī)翼設(shè)計(jì)為三角翼，這種設(shè)計(jì)有助于延緩激波的形成，從而減少阻力。然而，即使采用了這些設(shè)計(jì)，協(xié)和式客機(jī)在超音速飛行時(shí)仍會(huì)遇到激波問(wèn)題，特別是在飛行高度和速度的特定組合下。4.2SpaceX獵鷹9號(hào)火箭的激波挑戰(zhàn)4.2.1原理與內(nèi)容SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭在發(fā)射和重返大氣層時(shí)，都會(huì)遇到激波問(wèn)題。在發(fā)射階段，火箭加速至超音速，激波的形成增加了火箭的阻力和熱負(fù)荷。在重返大氣層階段，高速下降的火箭同樣會(huì)遇到激波，這對(duì)火箭的熱防護(hù)系統(tǒng)提出了極高要求。4.2.1.1激波對(duì)獵鷹9號(hào)火箭的影響熱防護(hù)：激波壓縮空氣，產(chǎn)生高溫，需要高效的熱防護(hù)系統(tǒng)來(lái)保護(hù)火箭結(jié)構(gòu)?？刂婆c穩(wěn)定性：激波的形成會(huì)影響火箭的氣動(dòng)特性，對(duì)飛行控制和穩(wěn)定性造成挑戰(zhàn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：激波產(chǎn)生的壓力變化要求火箭結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和韌性。4.2.2案例分析獵鷹9號(hào)火箭采用了多種技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)激波挑戰(zhàn)。在發(fā)射階段，火箭的外形設(shè)計(jì)和推進(jìn)系統(tǒng)優(yōu)化，以減少激波的形成和影響。在重返大氣層階段，火箭使用了熱防護(hù)涂層和隔熱罩，以及精確的飛行控制算法，以確保安全著陸。此外，SpaceX還利用了激波風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試和優(yōu)化火箭的設(shè)計(jì)。4.3NASAX-51A乘波者激波研究項(xiàng)目4.3.1原理與內(nèi)容NASA的X-51A乘波者項(xiàng)目旨在研究和開(kāi)發(fā)超音速和高超音速飛行技術(shù)。X-51A是一種實(shí)驗(yàn)性高超音速飛行器，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是在大氣中以超過(guò)5倍音速的速度飛行。激波在高超音速飛行中扮演著關(guān)鍵角色，對(duì)飛行器的性能和設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)格要求。4.3.1.1激波對(duì)X-51A的影響氣動(dòng)加熱：高超音速飛行時(shí)，激波產(chǎn)生的氣動(dòng)加熱效應(yīng)極為顯著，需要先進(jìn)的熱管理技術(shù)。氣動(dòng)布局：激波的形成和特性要求飛行器具