- 谢赞;周灿灿;赵振涛;黄伟;
水平起降、可重复使用的高超声速宽速域飞行器具有宽速域、大空域飞行全包线的适用性，具有飞行轨迹自由、能低成本快速入轨等优势。对水平起降、可重复使用的高超声速宽速域飞行器的研究进展进行综述，主要介绍了国外宽速域飞行器项目的研究进展和现状，阐述了国内宽速域飞行器的研究情况，得出了涡波效应-乘波构型、机翼-乘波构型和变形/组合构型三大类布局是发展水平起降宽速域飞行器主要思路的结论。介绍了未来水平起降、可重复使用的高超声速宽速域飞行器在升阻特性匹配、稳定性、减阻降热、推进技术和一体化设计方面的技术研究难点，提出了宽速域飞行器的后续研究发展方向，以期对宽速域飞行器的研究有一定的参考作用。
2022年04期 No.448 28-39+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K] - 张红军;李海群;康宏琳;罗金玲;
为了提高γ-Re_θ转捩模型在高超声速流动中的预测精度，针对原始经验关联公式提出了基于转捩动量厚度雷诺数和压力梯度参数的可压缩修正，并探讨了不同修正方式在不同高超声速转捩流动中的适用性。针对尖双楔平板、尖锥等典型高超声速转捩流动的计算结果表明，与原始模型相比，可压缩修正转捩模型能显著提高高超声速边界层转捩预测精度，其中针对压力梯度的可压缩修正主要提高了边界层逆压梯度对于马赫数的敏感性，使得转捩位置提前，适用于常规激波风洞中的高超声速尖锥边界层转捩过程。针对转捩动量厚度雷诺数的可压缩修正主要是提高临界转捩动量厚度雷诺数，推迟转捩发生位置，适用于层流分离泡诱导的高超声速边界层转捩过程。
2022年04期 No.448 40-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1586K] - 胡星志;王旭;江雄;王梽人;秦诗牧;赖剑奇;
临近空间高超声速飞行器轨迹预测对其制导控制与防御拦截均具有重要意义。针对强机动高超声速飞行器轨迹难以精确预测的问题，提出了一种基于高斯过程回归的高超声速飞行器不确定轨迹预测方法，该方法能够分析目标轨迹统计学特征，建立快时变目标非线性概率统计模型，通过数值解算预估在纵向跳跃、横向转向、横向摆动等不同机动模式下的目标飞行状态。以典型强机动高超声速飞行器为例，利用Box-Muller变换模拟了目标运动轨迹的大幅随机扰动，并建立了含噪输入条件下的不确定轨迹预测模型，给出了高置信度的三维空间位置、速度、弹道倾角和航向角预测结果。所提方法能够大幅缩短轨迹预测的解算时间，给出95%置信区间下高超飞行器轨迹高精度预测结果及其概率分布，考虑机动模式不匹配和参数估计不准确带来的历史轨迹误差，具有较强的适用性与鲁棒性。
2022年04期 No.448 49-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 4411K] - 高屹;王玉清;王亚军;刘冰;秦飞;
冲压组合发动机湍流燃烧数值计算过程中总包反应的准确性对发动机的性能预测至关重要。基于自适应矩估计梯度下降优化算法建立总包反应动力学参数的优化框架，采用零维恒容反应器点火延迟时间作为优化的目标函数。基于该参数优化框架，对冲压组合发动机燃烧室典型工况开展煤油/空气燃烧总包反应动力学参数的优化研究，得到一套宽适用范围的煤油10步总包反应。基于优化后的总包反应对火箭基组合循环冲压发动机燃烧室开展仿真研究，并将其与详细机理数值计算结果和试验结果进行对比分析。结果显示，优化总包反应对于温度和OH的空间分布及特征截面参数积分结果的计算精度有所提高。研究结果证明该参数优化框架可以实现对总包反应三参数进行有效、快速的优化。
2022年04期 No.448 62-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K] - 谢永旺;夏雨;许学伟;李峥;陆浩;许孔力;
热防护系统是保障飞行器结构安全的关键系统之一，随着高超声速飞行器技术的发展，热防护系统表现出越来越重要的作用。根据防热原理不同，综述了被动防热、半被动防热和主动防热等三类飞行器热防护系统的研究概况，着重介绍了刚性隔热瓦、柔性毡、盖板、热管以及对流冷却等防热结构，并指出各自优缺点。依据新一代高马赫数飞行器强热流冲刷、长时飞行、低烧蚀与轻质隔热的新要求，提出了航天飞行器新一代热防护的发展方向：针对典型部件受热温度工况发展超高耐温热结构材料，针对元器件工作温度需求发展超级隔热材料，并通过结构创新，发展低成本轻质防/隔热一体化复合材料与结构技术，为高超声速飞行器研制提供关键技术支撑。
2022年04期 No.448 73-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1707K]