4.4.2　流线追踪确定下表面

在前缘曲线取一定数量的特征点，对这些特征点在激波流场内用四阶Runge-Kutta法进行流线追踪至截止平面。本章选取在y方向上等距的9个特征点来进行流线追踪，由于前缘曲线在XoY平面下方，因此所得的流线也都位于XoY平面下方，而且乘波体关于XoZ平面对称。由于锥形激波流场与特征长度无关，故所得的锥导乘波体可以关于特征长度进行自由缩放，因此对截止平面的选取没太大影响。本章的截止平面选择x=13的平面处。将追踪得到的流线拟合成流面，该流面即为所求锥导乘波体的下表面。锥导乘波体模型生成流程如图4.2所示。

乘波体的上表面的设计一般采用前缘曲线沿自由来流方向延伸至截止平面。但乘波体上表面有多种设计方法，如按照一定规律令上表面凸起，这样设计可以牺牲一些气动性能来增加乘波体的容积。本章采用与自由来流平行的曲面作为上表面。

图4.2　锥导乘波体模型生成流程

以马赫数Ma=6.0、飞行高度H=15 km，以及激波角β=12°作为设计点，按照上述的方法编写Matlab程序对给定的前缘曲线进行流线追踪，并导入SolidWorks中设计乘波体气动外形。得到的结果如图4.3所示。

图4.3　乘波体气动外形示意图

（a）乘波体气动外形；（b）乘波体气动外形俯视图；（c）乘波体气动外形右视图