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史上最快的客機來自日本航空公司和維珍集團的 30 架 Overture 客機已經預訂和選擇，下一代超音速飛機的設計競賽已經開始。除了超音速飛行本身帶來的挑戰外，Boom's Overture 的設計者還需要考慮重要的環境和社會因素。聯合國的 CORSIA 碳中和增長氣候協議要求抵消所有國際航空排放，無論是亞音速還是超音速。

可利用XFlow軟件模擬流體運動，Abaqus軟件模擬降落傘的受力和運動，兩者結合來模擬真實情況下超音速降落傘的流固耦合運動。 下圖為數值模擬結果。（1）當馬赫數為1.5時，超音速降落傘流固耦合數值模擬渦量變化結果：（2）當馬赫數為0.3時，超音速降落傘流固耦合模擬結果流場變化結果：！！文章內容轉自微信公眾號“云數仿真”，更多精彩內容，請關注微信公眾號。

對于高超音速流場，選擇密度基Density-Based求解器。 2、物理模型 選擇求解能量方程并選擇雙溫度模型選項。在雙溫模型中，一個溫度代表空氣分子的平移能和旋轉能，另一個溫度代表空氣分子的振動能和電子能。考慮這種熱非平衡對于高超超聲速流的精確模擬是重要的，最重要的是在表面傳熱和溫度的預測。

超音速沖壓發動機采用超音速進氣道(燃燒室入口為亞音速氣流)和收斂形或收斂擴散形噴管，用航空煤油或烴類燃料。超音速沖壓發動機的推進速度為亞音速到6倍音速，用于超音速靶機和地對空導彈(一般與固體火箭發動機相配合)。 高超音速沖壓發動機燃燒在超音速下進行，使用烴類燃料或液氫燃料，飛行馬赫數高達5~16，目前高超音速沖壓發動機正處于研制之中。

這些方法在掠翼橫流控制的亞音速、跨音速和超聲速流動中的應用是有限的。由于壓力梯度較弱，自然層流飛行器的層流擴展區面臨著巨大的挑戰。在自動分析中，存在翼體連接，掛塔，天線，空氣數據探頭和其他突起很難被包括在內。后掠翼層流設計的預測是另一個挑戰。混合層流系統的實際建模能力有限。中小規模無人機低雷諾數邊界層的擴展區域需要高保真的預測方法。目前還沒有確定的自動化方法來解釋低壓渦輪中的曲率和尾跡效應。

爆燃是指火焰在非燃燒氣體中以亞音速傳播的狀態。由于傳播速率不斷增大，有時會導致爆炸。爆轟（detonation）是指火焰在非燃燒氣體中以超過音速傳播的狀態，通常傳播速率達到幾倍，甚至幾十倍音速。盡管乙炔容易發生爆炸性分解或爆轟，但是當乙炔被惰性氣體或水蒸汽稀釋時，其分子被分離，爆炸能力降低，所以濕乙炔的爆炸能力遠低于干燥乙炔的爆炸能力。

中國首創的“站立式斜爆轟沖壓發動機”正式亮相，它是一款飛行速度可達16倍音速的高超音速發動機，也突破發動機發展的瓶頸，是現階段高超聲速飛行器的技術核心。該技術優點包含：1、縮小發動機尺寸，提高可用空間；2、增加發動機的推力裕度，提高飛行速度；3、可在運行中截取氧氣，再通過“轟爆效應”產出比傳統的等壓燃燒模式更高的熱效率。

第一個波產生后，我這雙造波神手，也就是波源，以音速追趕上這個波，然后就在它眼皮底下產生下一個波，那不直接就疊加了，然后波繼續傳，我繼續以音速跟著它，產生產生疊加疊加，這就是超音速飛機產生激波的原因。飛機從亞音速到超音速，這一圈圈壓力波陣型絲滑變化，一直到音速，所有波在飛機前面疊加，形成垂直飛行方向的正激波，行稱“音障”。

高超音速武器幾周前，俄羅斯武裝部隊首次使用了“”高超音速導彈。該導彈長8米，最大射程為2000公里，可攜帶常規彈頭與核彈頭。“”代表著一種新的導彈類別。它們的飛行速度至少是音速的5倍。與洲際彈道導彈不同，它們是可操控的，可以飛得很高或很低，而且很難被雷達發現。美國和歐盟希望建立特殊的防御系統，抵御高超音速導彈的攻擊。

從4++到4代半按照目前國際航空界公認的戰斗機劃代標準，4代機是指在20世紀70年代服役的具有高機動性、超視距空戰能力的戰斗機，例如美國的F-14、F-15、F-16、F/A-18等戰斗機，俄羅斯的蘇-27、米格-29等戰斗機。而5代機是于20世紀80年代開始研制的、具備超音速巡航、超機動和隱身性能以及超視距作戰能力的先進戰機。

圖3 安-2運輸機與無人運-5運輸機 對于第三代戰斗機，主要強調要具有高機動性，同時還應具有良好的超音速性能，包括具有小的超音速阻力及高的升阻比，以實現超音速機動。

來源 | Composites Part A 00背景介紹隨著航空技術的進步，高超音速飛行器在軍事應用中不斷發展。飛機的部件在超高速飛行過程中會受到高溫的影響。同時，隱形技術對于避免被敵方雷達探測至關重要。因此，開發具有電磁波衰減和隔熱能力的多功能材料對科學家和工程師具有重要意義。氣凝膠是一種多孔材料，由具有空氣-氣相的微孔固體組成。

采用FLUENT軟件中提供的可實現Realizable k-ε 湍流模型對上述工況條件下的超音速射流流場進行數值模擬。流場計算采用Simple算法，基本方程離散差分采用如下格式：壓力相方程采用Standard格式，動量方程、湍動能方程和湍動能耗散率均采用一階迎風格式。三、計算結果

用流體仿真軟件AICFD計算一下，航天飛行器通常是超音速飛行，我們用3馬赫數的速度做示例。計算后，從速度云圖可以看出，前方速度小，兩側速度大，按摩擦力公式，如果摩擦生熱為主導，那么兩側溫度應該更高。而我們再看溫度云圖，卻是前方溫度更高。這點在相關材料中也得以佐證。那么就意味著除了摩擦這個生熱的原因外，還隱藏著另外更重要產熱因素，是什么呢？

第一個是高超音速 HIFiRE-1 圓錐/圓柱/耀斑幾何形狀，第二個是 NASA 通用研究導彈。選擇這些幾何形狀是因為存在用于比較和評估一系列流態的實驗數據。 A.HIFIRE-1 HIFiRE-1 是由高超音速國際飛行研究和實驗 (HIFiRE-1) 飛行測試計劃評估的高超音速圓錐/圓柱/耀斑幾何形狀。

普通螺旋槳葉片的葉型厚度大以保證強度，彎度大以保證升力系數，從剖面來看，這種葉型實際上就是典型的低速飛機的機翼剖面形狀，它在低速情況下效率很高，但一旦接近音速，效率就急劇下降，因此裝有渦輪螺旋槳發動機的飛機速度限制在M0.6~M0.65左右；而螺槳-風扇的既寬且薄、前緣尖銳并帶有后掠的葉型則類似于超音速機翼的剖面形狀，這種葉型的跨音速性能就要好的多，在飛行速度為M0.8時仍有良好的推進效率，是目前新型發動機中最有希望的一種

三、ANSYS燃燒與化學反應功能更新 有限速率化學燃燒模型改進部分攪拌反應器模型解決了對柔和燃燒會過預測反應速率，而對超音速燃燒會預測過低的問題。FGM燃燒模型更新新的FGM燃燒模型可以考慮熱損失和拉伸速率效應對火焰速度的影響。

機的最大速度超過音速的兩倍（2.04 馬赫），飛機可以飛到 60,000 英尺（超過 11 英里的高度）的高度，并且可以最多可搭載 100 名乘客。它涂有特殊的白色，以適應溫度變化并散發超音速飛行產生的熱量。這項工作展示了使用 ANSYS Fluent 執行飛機 CFD 仿真。

對于俄軍大量使用伊斯坎德爾彈道導彈，甚至還首次發射了“ 匕 首 ”高超音速導彈。美國國防部長勞埃德·奧斯汀說：”俄軍可能缺乏足夠精確制導武器，這促使了高超音速導彈的使用。”奧斯汀說：“你可能會問俄羅斯為什么要這么做。俄羅斯是否缺少精確制導武器？將高超音速武器用于打擊低價值目標，例如俄軍使用“ 匕 首 ”導彈打擊了烏克蘭的一個燃料和潤滑油儲存基地，這可能是一個令人頭痛的問題。