高超声速光学头罩气动光学

目录
丛书序
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景与意义/1
1.1.1 高超声速红外成像制导的意义/2
1.1.2 限制高超声速红外成像制导技术应用的瓶颈/7
1.1.3 完善的气动光学效应的测试能力和相似准则/7
1.1.4 高超声速红外成像导引头综合优化设计/9
1.2 国内外研究进展/12
1.2.1 国外研究进展/12
1.2.2 国内研究进展/15
1.3 高超声速光学头罩的实现形式/19
1.3.1 内冷型高超声速光学头罩/22
1.3.2 外冷型高超声速光学头罩/23
1.3.3 综合致冷型高超声速光学头罩/26
1.4 小结/29
参考文献/29
第2章 气动光学效应基础理论 34
2.1 气动光学的基本方程/34
2.1.1 气动光学畸变光束传输理论/34
2.1.2 气动光学效应评估分析理论/36
2.2 光在非均匀流场中的传输理论/40
2.2.1 典型流动结构气动光学效应/40
2.2.2 光线追迹方法/49
2.3 气动光学相似准则及统计分析/57
2.3.1 相似理论基础/57
2.3.2 气动光学试验相似准则/60
2.3.3 气动光学统计分析理论/72
2.4 小结/75
参考文献/76
第3章 高超声速流场及其气动光学效应测试技术 80
3.1 流场参数测试技术/80
3.1.1 粒子图像速度场测量技术/80
3.1.2 基于纳米示踪的平面激光散射技术/84
3.1.3 纹影技术/87
3.1.4 背景导向纹影技术/90
3.1.5 瞬态热流测试技术及数据处理方法/97
3.2 气动光学效应测试技术/114
3.2.1 马利探针技术/114
3.2.2 小孔径光束技术/116
3.2.3 基于NPLS的波前测试技术/117
3.2.4 SHWS/121
3.2.5 基于背景导向纹影的波前测试技术/124
3.3 气动光学效应测试系统/126
3.3.1 国防科技大学高超声速光学头罩波前测试系统/126
3.3.2 美国AEDC气动光学效应测试系统/129
3.4 小结/134
参考文献/134
第4章 非致冷光学头罩气动光学效应 140
4.1 非致冷光学头罩流场时空精细结构/140
4.1.1 超声速光学头罩流场的NPLS 流动显示/140
4.1.2 超声速光学头罩流场的速度分布/147
4.1.3 高超声速光学头罩流场结构显示/164
4.2 非致冷光学头罩一维畸变波前/166
4.2.1 超声速光学头罩流场波前畸变的时间演化特征/166
4.2.2 光束传播方向上波前畸变的积分效应/175
4.2.3 超声速光学头罩流场波前畸变的多分辨率分析/181
4.3 非致冷光学头罩二维畸变波前/189
4.3.1 非致冷超声速光学头罩流场的OPD 分布/190
4.3.2 非致冷高超声速光学头罩流场的OPD 分布/193
4.4 小结/206
参考文献/206
第5章 喷流致冷超声速光学头罩气动光学效应 207
5.1 超声速光学头罩流场时空精细结构/207
5.1.1 状态Ⅰ超声速光学头罩流场的精细结构/208
5.1.2 状态Ⅱ超声速光学头罩流场的精细结构/214
5.1.3 状态Ⅲ超声速光学头罩流场的精细结构/223
5.2 超声速光学头罩流场速度分布/225
5.2.1 状态Ⅰ超声速光学头罩速度场/225
5.2.2 状态Ⅱ超声速光学头罩速度场/229
5.2.3 状态Ⅲ超声速光学头罩速度场/233
5.3 超声速光学头罩流场密度分布/237
5.3.1 状态Ⅰ超声速光学头罩密度场/237
5.3.2 状态Ⅱ超声速光学头罩密度场/245
5.3.3 状态Ⅲ超声速光学头罩密度场/251
5.4 超声速光学头罩气动光学效应/259
5.4.1 无喷流超声速光学头罩气动光学效应/259
5.4.2 有喷流超声速光学头罩气动光学效应/267
参考文献/277
第6章 喷流致冷高超声速光学头罩气动光学效应
278
6.1 高超声速光学头罩气膜冷却/278
6.1.1 无喷流模型的表面热流分布/278
6.1.2 无喷流时的模型表面热流分布/280
6.1.3 不同攻角下的流场结构、热流分布和冷却效率(Ma∞=7.3) /287
6.1.4 不同攻角下的流场结构、热流分布和冷却效率(Ma∞=8.1) /298
6.1.5 压力匹配条件对流量需求的规律/305
6.1.6 喷流冷却效率的经验公式/307
6.2 喷流致冷光学头罩气动光学效应/312
6.2.1 有/无喷流及不同喷流流量时的气动光学效应/312
6.2.2 曝光时间对气动光学效应的影响/322
参考文献/331
第7章 气动光学效应抑制原理与技术 333
7.1 基于流动控制的气动光学效应抑制/333
7.1.1 有/无流动控制下瞄视误差与喷流压比的关系/334
7.1.2 有/无流动控制下高阶光学畸变与喷流压比的关系/336
7.2 气动光学畸变图像校正/339
7.2.1 基于BOS 技术的气动光学畸变图像校正/339
7.2.2 校正结果及分析/347
参考文献/361