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摘要
高超声速飞行器以小攻角飞行时，由于激波干扰，迎风面沿流向出现条带状高热流区，不利于机体热防护系统的设计。针对在50 km高度以马赫数17攻角8°状态飞行的升力体，开展气动力热综合优化研究。采用连续伴随方法进行气动力热特性参数的物面一阶灵敏度分析，提出结合气动灵敏度的贝塞尔自由变形参数化方法，对控制体和设计空间进行优化调整，进而提升气动全局优化方法。以驻点热流、有效装填空间、升阻比和机体长宽尺寸包络为约束，为满足高超声速飞行器的气动防热和隔热需求，分别以降低迎风面条带热流率和沿展向外推条带位置为目标，对迎风面外形开展单/多目标多约束气动全局优化。采用构建的参数化方法，经单目标寻优，迎风面条带热流峰值的降幅提升36%，条带位置外推量由19.7%提高至21.6%；多目标最优解集的物面热流率整体进一步下降，Pareto前沿收缩并向前推进，更趋最优解，实现了升力体气动力热精细化设计。
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单位浙江大学; 航天学院
