4.2.1 ∧形乘波体
2025年09月20日
4.2.1 ∧形乘波体
∧形乘波体是最早提出的一种具有乘波特性的乘波构型。Nonweiler在1959 年最早提出的“乘波”的概念就是∧形乘波体。这种乘波体是把高超声速自由来流流经楔形劈尖所产生的楔形斜激波流场作为基准流场,以激波面上的∧形曲线作为前缘线来生成的形状为∧形的乘波构型。其具体的生成过程如下。
将一个角度为δ的劈尖放置在马赫数为Ma=0、攻角α=0的自由来流中,生成的流场即为初始流场。对产生的流场进行求解,得到激波角为β的平面楔形斜激波流场,流场如图4.1所示。
图4.1 经过楔形元件的∧形激波
在流场中放置一个平行于自由来流的截面为∧形的柱面,以楔形激波下半的斜激波面与柱面的交线的∧形曲线作为乘波体的前缘线。在前缘线上选取若干点,对这些点进行流线追踪,一直追踪到预设的乘波体截止平面,这些流线构成的曲面为乘波体的下表面;前缘线沿自由来流方向延伸直到截止平面为止的曲面为乘波体的上表面。其生成过程如图4.1所示。
楔形乘波体在高超声速攻角α=0的自由来流下飞行时,会在机身下方产生附体激波,具有乘波特性,所以具有较大的升阻比。但由于其前缘过于尖锐,在高超声速飞行时会因为摩擦产生高温,而且∧形的机身会导致该乘波构型的容积过小,因此很难应用在实际工程制造中。