史記·高超聲速飛行

目錄
叢書序
前言
第1章 高超聲速飛行的萌芽 1
1.1 高超聲速基本概念的提出 1
1.2 高超聲速飛行所帶來的挑戰(zhàn) 5
1.2.1 氣動(dòng) 5
1.2.2 材料 7
1.2.3 動(dòng)力 7
1.3 高超聲速的典型特點(diǎn) 9
1.3.1 薄激波層 9
1.3.2 熵層 10
1.3.3 黏性干擾效應(yīng) 10
1.3.4 高溫效應(yīng) 10
1.3.5 低密度效應(yīng) 11
1.4 大事記 風(fēng)云人物 11
1.4.1 Sanger 11
1.4.2 Braun 13
1.4.3 Navier 16
1.4.4 Stokes 17
1.4.5 Prandtl 18
1.4.6 錢學(xué)森 20
參考文獻(xiàn) 22
第2章 高超聲速首航 24
2.1 早期高超聲速飛行器的探索 27
2.1.1 突破音障——X-1 28
2.1.2 跨越馬赫數(shù)2——D-558-2 36
2.1.3 X-2 41
2.2 第一次高超聲速飛行 43
2.2.1 高超聲速X-15 43
2.2.2 歷史意義 52
2.3 返回式飛船 54
2.3.1 “東方號(hào)”飛船：加加林飛離地球 54
2.3.2 “阿波羅11號(hào)”：阿姆斯特朗登上月球 57
2.3.3 神舟飛船 59
2.4 高超聲速空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展與支撐作用 60
2.5 高溫防隔熱技術(shù)的發(fā)展與支撐作用 61
2.5.1 高超聲速飛行“熱障”問題 61
2.5.2 熱沉式防熱系統(tǒng)：耐高溫合金的充分發(fā)展 62
2.5.3 X-15結(jié)構(gòu) 防隔熱設(shè)計(jì) 65
2.5.4 X-15飛機(jī)探索熱問題取得的成就 69
2.6 風(fēng)云人物 大事記 70
2.6.1 阿姆斯特朗 70
2.6.2 從研究小組到研究中心 73
參考文獻(xiàn) 75
第3章 高超聲速飛行的早期應(yīng)用 76
3.1 天地往返——航天飛機(jī) 76
3.1.1 早期探索 78
3.1.2 研制歷程 85
3.1.3 后續(xù)發(fā)展 91
3.1.4 歷史意義 97
3.2 再入飛行器的興起 98
3.2.1 早期探索 101
3.2.2 蓬勃發(fā)展 105
3.2.3 發(fā)展方向 112
3.3 高超聲速空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展與支撐作用 116
3.4 高溫防隔熱技術(shù)的發(fā)展與支撐作用 117
3.4.1 發(fā)展需求 117
3.4.2 發(fā)展概況 117
3.4.3 航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)/防隔熱設(shè)計(jì) 121
3.4.4 X-37B結(jié)構(gòu)/防隔熱設(shè)計(jì) 125
3.4.5 IXV結(jié)構(gòu)/防隔熱設(shè)計(jì) 129
3.4.6 借鑒與啟示 133
3.5 風(fēng)云人物 大事記（發(fā)射大事記） 133
3.5.1 “挑戰(zhàn)者號(hào)”失事事件及其影響 133
3.5.2 “哥倫比亞號(hào)”失事事件及其影響 134
3.5.3 X-37B發(fā)射試驗(yàn) 136
3.5.4 潘興Ⅱ的銷毀 138
3.5.5 IXV飛行試驗(yàn) 142
參考文獻(xiàn) 143
第4章 持久經(jīng)濟(jì)的吸氣式高超聲速飛行 146
4.1 吸氣式高超聲速飛行首次突破——X-43A 157
4.1.1 早期探索 157
4.1.2 研制歷程 157
4.1.3 后續(xù)發(fā)展 172
4.1.4 歷史意義 172
4.2 吸氣式高超聲速飛行持續(xù)240s——X-51A 172
4.2.1 早期探索 172
4.2.2 研制歷程 174
4.2.3 后續(xù)發(fā)展 180
4.2.4 歷史意義 181
4.3 超聲速燃燒技術(shù)的發(fā)展與支撐作用 181
4.3.1 發(fā)展需求 181
4.3.2 發(fā)展概況 181
4.3.3 X-43A超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案分析 186
4.3.4 X-51A超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案分析 187
4.4 氣動(dòng)/推進(jìn)一體化技術(shù)的發(fā)展與支撐作用 187
4.4.1 發(fā)展需求 187
4.4.2 發(fā)展概況 188
4.4.3 X-43A氣動(dòng)/推進(jìn)一體化設(shè)計(jì)方案分析 194
4.4.4 X-51A氣動(dòng)/推進(jìn)一體化設(shè)計(jì)方案分析 194
4.5 高溫防隔熱技術(shù)的發(fā)展與支撐作用 195
4.5.1 發(fā)展需求 195
4.5.2 發(fā)展概況：集熱結(jié)構(gòu)、隔熱、主動(dòng)冷卻于一體 197
4.5.3 X-43A結(jié)構(gòu)/防隔熱設(shè)計(jì) 202
4.5.4 X-51A結(jié)構(gòu)/防隔熱設(shè)計(jì) 205
4.5.5 借鑒與啟示 207
4.6 風(fēng)云人物 大事記（沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)狂人：Reine Leduc） 208
參考文獻(xiàn) 210
第5章 機(jī)動(dòng)靈活的高超聲速助推滑翔飛行 212
5.1 突破大氣層內(nèi)馬赫數(shù)20滑翔飛行——HTV-2 218
5.1.1 早期探索 218
5.1.2 研制歷程 222
5.1.3 后續(xù)發(fā)展 228
5.1.4 歷史意義 231
5.2 高潮迭起的高超聲速滑翔飛行研究 233
5.2.1 另辟蹊徑——AHW 233
5.2.2 脫穎而出——TBG 239
5.2.3 諱莫如深——Yu-71 240
5.3 全機(jī)身全復(fù)合材料防熱/承力一體化熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造 242
5.3.1 發(fā)展需求 243
5.3.2 發(fā)展概況：防熱/承力一體化氣動(dòng)外殼的發(fā)展 245
5.3.3 借鑒與啟示 257
5.4 高升阻比氣動(dòng)外形與高精度氣動(dòng)特性預(yù)示技術(shù)的發(fā)展 257
5.4.1 發(fā)展需求 257
5.4.2 發(fā)展概況 258
5.4.3 借鑒與啟示 273
5.5 風(fēng)云人物 大事記 274
參考文獻(xiàn) 275
第6章 民用高超聲速航空展望 276
6.1 超聲速客機(jī) 276
6.1.1 圖波列夫圖-144飛機(jī) 276
6.1.2 “協(xié)和號(hào)”飛機(jī) 278
6.2 德國航空航天中心航天班機(jī) 280
6.3 Space X高超聲速客機(jī)設(shè)想 282
附表 284