對于任何的有效載荷再入行星大氣的航天任務(wù)來說，大氣再入都是一個重要的階段。在再入過程中，飛行器從軌道速度逐漸過渡至安全的速度以便著落。對于像航天飛機(jī)這類的飛行器，最終的接近是采用像飛機(jī)著落一樣來完成的。對于聯(lián)盟號和阿波羅飛船，在最后的下降階段是利用降落傘來減速的。在任一情況下，飛行器經(jīng)歷極端的氣動熱載荷都將會顯著的改變其設(shè)計(jì)需求。
外形是決定飛行器氣動熱力學(xué)特性的主要影響因素之一。因此，通過改變其形狀，可以很好的改善飛行器的行為和性能。本書將主要研究在概念設(shè)計(jì)階段的再入飛行器的外形優(yōu)化，其中分析了在高超聲速再入過程中飛行器的全部性能。
在高超聲速再入階段之后，速度限制被定義為馬赫5，飛行器進(jìn)入超聲速/亞聲速狀態(tài)，此時(shí)的飛行特性與高速再入有很大的不同。本書重點(diǎn)集中在設(shè)計(jì)需求非常高的高超聲速階段，雖然本書只考慮飛船和有翼式飛行器從近地軌道（LEO）進(jìn)入的情況，但所給出的方法在很多情況下可以很容易的修改而用到其它的一些再入場景中，具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。