目錄 叢書(shū)序 前言 第1章　緒論 11.1　高超聲速技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)/1 1.1.1　美國(guó)高超聲速技術(shù)的發(fā)展/3 1.1.2　俄羅斯高超聲速技術(shù)的發(fā)展/9 1.2　結(jié)構(gòu)、熱防護(hù)與試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展/11 1.2.1　結(jié)構(gòu)與熱防護(hù)技術(shù)/12 1.2.2　試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展/19 1.3　小結(jié)/23 參考文獻(xiàn)/24 第2章　高超聲速飛行器氣動(dòng)力、熱載荷環(huán)境設(shè)計(jì)理論　25 2.1　概述/25 2.2　高超聲速飛行器氣動(dòng)載荷設(shè)計(jì)方法/27 2.2.1　高超聲速飛行器氣動(dòng)載荷特點(diǎn)/27 2.2.2　靜載荷/28 2.2.3　沖擊載荷/32 2.2.4　噪聲載荷/32 2.2.5　振動(dòng)載荷/32 2.3　高超聲速飛行器氣動(dòng)熱環(huán)境設(shè)計(jì)方法/33 2.3.1　工程算法/33 2.3.2　數(shù)值模擬技術(shù)/38 2.3.3　局部熱環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù)/50 2.3.4　轉(zhuǎn)捩機(jī)制與判據(jù)/57 2.3.5　壁面催化特性與非平衡流動(dòng)/61 2.4小結(jié)/65 參考文獻(xiàn)/65 第3章　先進(jìn)結(jié)構(gòu)與防隔熱材料技術(shù)　67 3.1　概述/67 3.2　國(guó)內(nèi)外研究情況/68 3.2.1　先進(jìn)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料/68 3.2.2　防熱功能復(fù)合材料/69 3.2.3　隔熱材料技術(shù)/73 3.3　結(jié)構(gòu)與防熱材料/81 3.3.1　樹(shù)脂基復(fù)合材料/81 3.3.2　碳基復(fù)合材料/83 3.3.3　陶瓷基復(fù)合材料/85 3.4　高效隔熱材料/86 3.4.1　納米氣凝膠隔熱材料/86 3.4.2　陶瓷隔熱瓦/88 3.4.3　柔性隔熱材料/89 3.4.4　熱透波材料/89 3.5　熱密封材料微觀結(jié)構(gòu)及性能/91 3.6　溫控材料工藝與實(shí)現(xiàn)/92 3.6.1　熱屏蔽溫控材料/92 3.6.2　熱耗散溫控材料/93 3.7　小結(jié)/95 參考文獻(xiàn)/96 第4章　高超聲速飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　97 4.1　概述/97 4.1.1　飛行器結(jié)構(gòu)的功能/98 4.1.2　飛行器結(jié)構(gòu)的分類(lèi)/98 4.2　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程/101 4.2.1　設(shè)計(jì)依據(jù)/101 4.2.2　設(shè)計(jì)準(zhǔn)則/102 4.2.3　設(shè)計(jì)流程/103 4.2.4　設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法/103 4.3　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容/107 4.3.1　結(jié)構(gòu)材料選用/108 4.3.2　結(jié)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì)/109 4.4　典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和工程實(shí)例/109 4.4.1　艙段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)/109 4.4.2　翼面和舵面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)/123 4.4.3連　接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)/126 4.5　小結(jié)/137 參考文獻(xiàn)/137 第5章　臨近空間飛行器先進(jìn)材料體系力學(xué)分析理論　140 5.1　概述/140 5.2　金屬材料強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法/141 5.3　高溫復(fù)合材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征及力學(xué)性能/143 5.3.1　高溫復(fù)合材料力學(xué)特征/143 5.3.2　編織型復(fù)合材料的力學(xué)特征/145 5.4　高溫復(fù)合材料強(qiáng)度性能與評(píng)價(jià)準(zhǔn)則/150 5.4.1　復(fù)合材料非線性本構(gòu)關(guān)系/150 5.4.2　纖維增強(qiáng)復(fù)合材料強(qiáng)度準(zhǔn)則/153 5.4.3　編織復(fù)合材料內(nèi)部缺陷的力學(xué)特性表征/165 5.5　結(jié)構(gòu)動(dòng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)方法/172 5.5.1　結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)原則/173 5.5.2　動(dòng)態(tài)載荷對(duì)材料屬性的影響規(guī)律/177 5.5.3　熱噪聲激勵(lì)下典型結(jié)構(gòu)的低頻動(dòng)響應(yīng)分析/179 5.5.4　高頻熱噪聲作用下的典型結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)能量分析/183 5.5.5　陶瓷基復(fù)合材料沖擊阻抗及損傷容限/185 5.6　高溫復(fù)合材料力/熱/氧耦合環(huán)境強(qiáng)度設(shè)計(jì)與分析技術(shù)/193 5.6.1　高溫復(fù)合材料應(yīng)力氧化機(jī)理及數(shù)學(xué)建模/193 5.6.2　熱力氧耦合作用下高溫復(fù)合材料力學(xué)特性/204 5.7　小結(jié)/218 參考文獻(xiàn)/219 第6章　高超聲速環(huán)境結(jié)構(gòu)氣動(dòng)彈性設(shè)計(jì)及分析技術(shù)　220 6.1　概述/220 6.2　高超聲速氣動(dòng)彈性發(fā)展/221 6.2.1　高超聲速氣動(dòng)彈性試驗(yàn)研究/221 6.2.2　高超聲速氣動(dòng)彈性理論研究/221 6.3　高超聲速非定常氣動(dòng)力建模/222 6.3.1　氣動(dòng)力近似方法/222 6.3.2　基于CFD的高超聲速非定常氣動(dòng)力計(jì)算方法/227 6.4　氣動(dòng)彈性分析方法/237 6.4.1　工程方法/239 6.4.2　降階方法/241 6.4.3　數(shù)值方法/247 6.4.4　方法對(duì)比/259 6.5　氣動(dòng)伺服彈性分析方法/261 6.6　熱氣彈結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析/265 6.6.1　熱環(huán)境下的結(jié)構(gòu)剛度分析/265 6.6.2　熱環(huán)境下的結(jié)構(gòu)振動(dòng)方程/266 6.6.3　熱環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性影響的定性分析/268 6.7　風(fēng)洞顫振試驗(yàn)概述/269 6.8　氣彈算例分析方法/272 6.8.1　復(fù)合材料壁板顫振分析方法研究/272 6.8.2　臨近空間飛行器部件及全彈顫振分析/274 6.9　小結(jié)/276 參考文獻(xiàn)/277 第7章　高超聲速飛行器防隔熱設(shè)計(jì)技術(shù)　278 7.1　概述/278 7.1.1　被動(dòng)式熱防護(hù)方案/279 7.1.2　半被動(dòng)式熱防護(hù)方案/281 7.1.3　主動(dòng)式熱防護(hù)方案/281 7.2　高超聲速飛行器防熱設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)流程/283 7.2.1　防熱設(shè)計(jì)程序/283 7.2.2　設(shè)計(jì)輸入分析和指標(biāo)分解/284 7.2.3　防熱試驗(yàn)設(shè)計(jì)/285 7.3　高超聲速飛行器隔熱設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)流程/286 7.3.1　設(shè)計(jì)依據(jù)/286 7.3.2　設(shè)計(jì)準(zhǔn)則/286 7.3.3　設(shè)計(jì)程序/287 7.3.4　設(shè)計(jì)方法/287 7.3.5　試驗(yàn)項(xiàng)目/290 7.4　高超聲速飛行器溫控設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)流程/291 7.4.1　溫控設(shè)計(jì)流程/291 7.4.2　溫控指標(biāo)確定/296 7.4.3　溫控設(shè)計(jì)內(nèi)容/297 7.4.4　溫控驗(yàn)證方法/300 7.5　小結(jié)/302 參考文獻(xiàn)/303 第8章　高超聲速飛行器防隔熱與熱密封分析理論　304 8.1　概述/304 8.2　碳/碳材料防熱機(jī)理與性能評(píng)價(jià)方法/305 8.2.1　碳的燃燒反應(yīng)機(jī)理/305 8.2.2　碳氧反應(yīng)的速率控制機(jī)理/309 8.2.3　碳氧反應(yīng)的擴(kuò)散速率控制機(jī)理/310 8.3　低燒蝕碳/碳材料防熱機(jī)理與性能評(píng)價(jià)方法/315 8.3.1　氧化膜生成機(jī)制及生成條件/315 8.3.2　氧化膜氣體擴(kuò)散機(jī)制及模擬方法/318 8.3.3　氧化膜傳熱規(guī)律及工程等效方法/322 8.3.4　氧化膜失效機(jī)理及工程預(yù)測(cè)方法/325 8.3.5　典型地面試驗(yàn)工況的仿真分析/326 8.4　陶瓷基復(fù)合材料防熱機(jī)理與性能評(píng)價(jià)方法/338 8.4.1　C/SiC燒蝕機(jī)理及計(jì)算方法/338 8.4.2　典型地面試驗(yàn)工況的仿真分析/390 8.5　樹(shù)脂基復(fù)合材料防熱機(jī)理與性能評(píng)價(jià)方法/396 8.5.1　樹(shù)脂基材料分解機(jī)理及計(jì)算方法/396 8.5.2　典型地面試驗(yàn)工況的仿真分析/417 8.6　納米隔熱材料微細(xì)觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與傳熱機(jī)理/429 8.6.1　納米隔熱材料導(dǎo)熱計(jì)算方法/431 8.6.2　納米隔熱材料輻射特性/439 8.6.3　耦合傳熱模型及計(jì)算方法/447 8.7　納米隔熱材料宏觀傳熱特性與熱物性參數(shù)辨識(shí)算法/448 8.7.1　納米隔熱材料傳熱的模擬方法/449 8.7.2　導(dǎo)熱系數(shù)參數(shù)辨識(shí)求解/450 8.7.3　輻射參數(shù)辨識(shí)方法/452 8.8　熱密封結(jié)構(gòu)作用機(jī)理及分析方法/456 8.8.1　熱密封及多孔隔熱材料傳熱特性分析/456 8.8.2　典型縫隙空腔復(fù)雜氣體流動(dòng)和傳熱模式分析/460 8.8.3　縫隙流場(chǎng)與腔體固體傳熱的耦合計(jì)算分析/461 8.8.4　陶瓷纖維氈類(lèi)多孔材料中的熱量傳遞模型和計(jì)算方法/469 8.8.5　填充密封材料的熱密封結(jié)構(gòu)的熱量傳遞模型與計(jì)算方法/489 8.9　小結(jié)/491 參考文獻(xiàn)/492 第9章　試驗(yàn)技術(shù)　493 9.1　概述/493 9.2　高超聲速飛行器地面試驗(yàn)面臨的難點(diǎn)與需求/493 9.2.1　熱防護(hù)試驗(yàn)/493 9.2.2　力學(xué)試驗(yàn)/495 9.3　試驗(yàn)分類(lèi)及其技術(shù)/497 9.3.1　氣動(dòng)熱試驗(yàn)/499 9.3.2　防熱（燒蝕）試驗(yàn)/501 9.3.3　高溫氧化損傷試驗(yàn)/502 9.3.4　熱結(jié)構(gòu)熱匹配試驗(yàn)/502 9.3.5　動(dòng)/靜態(tài)熱密封試驗(yàn)/503 9.3.6　隔熱溫控試驗(yàn)/506 9.3.7　熱靜力復(fù)合試驗(yàn)/508 9.3.8　熱振動(dòng)復(fù)合試驗(yàn)/509 9.3.9　熱噪聲復(fù)合試驗(yàn)/511 9.3.10　舵結(jié)構(gòu)系列試驗(yàn)/512 9.4　試驗(yàn)設(shè)施/514 9.4.1　高超聲速風(fēng)洞/514 9.4.2　長(zhǎng)時(shí)間射流風(fēng)洞/521 9.4.3　靜態(tài)試驗(yàn)設(shè)備/526 9.5　測(cè)量技術(shù)/532 9.5.1　氣動(dòng)熱測(cè)量測(cè)試技術(shù)/533 9.5.2　防隔熱測(cè)量測(cè)試技術(shù)/546 9.5.3　應(yīng)變測(cè)量技術(shù)/553 9.6　小結(jié)/571 參考文獻(xiàn)/571 第10章　結(jié)束語(yǔ)　573