目錄 叢書(shū)序 前言 第1章 緒論 1 1.1 研究背景與意義/1 1.1.1 高超聲速紅外成像制導(dǎo)的意義/2 1.1.2 限制高超聲速紅外成像制導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用的瓶頸/7 1.1.3 完善的氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)的測(cè)試能力和相似準(zhǔn)則/7 1.1.4 高超聲速紅外成像導(dǎo)引頭綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)/9 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展/12 1.2.1 國(guó)外研究進(jìn)展/12 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展/15 1.3 高超聲速光學(xué)頭罩的實(shí)現(xiàn)形式/19 1.3.1 內(nèi)冷型高超聲速光學(xué)頭罩/22 1.3.2 外冷型高超聲速光學(xué)頭罩/23 1.3.3 綜合致冷型高超聲速光學(xué)頭罩/26 1.4 小結(jié)/29 參考文獻(xiàn)/29 第2章 氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)基礎(chǔ)理論 34 2.1 氣動(dòng)光學(xué)的基本方程/34 2.1.1 氣動(dòng)光學(xué)畸變光束傳輸理論/34 2.1.2 氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)評(píng)估分析理論/36 2.2 光在非均勻流場(chǎng)中的傳輸理論/40 2.2.1 典型流動(dòng)結(jié)構(gòu)氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)/40 2.2.2 光線(xiàn)追跡方法/49 2.3 氣動(dòng)光學(xué)相似準(zhǔn)則及統(tǒng)計(jì)分析/57 2.3.1 相似理論基礎(chǔ)/57 2.3.2 氣動(dòng)光學(xué)試驗(yàn)相似準(zhǔn)則/60 2.3.3 氣動(dòng)光學(xué)統(tǒng)計(jì)分析理論/72 2.4 小結(jié)/75 參考文獻(xiàn)/76 第3章 高超聲速流場(chǎng)及其氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)測(cè)試技術(shù) 80 3.1 流場(chǎng)參數(shù)測(cè)試技術(shù)/80 3.1.1 粒子圖像速度場(chǎng)測(cè)量技術(shù)/80 3.1.2 基于納米示蹤的平面激光散射技術(shù)/84 3.1.3 紋影技術(shù)/87 3.1.4 背景導(dǎo)向紋影技術(shù)/90 3.1.5 瞬態(tài)熱流測(cè)試技術(shù)及數(shù)據(jù)處理方法/97 3.2 氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)測(cè)試技術(shù)/114 3.2.1 馬利探針技術(shù)/114 3.2.2 小孔徑光束技術(shù)/116 3.2.3 基于NPLS的波前測(cè)試技術(shù)/117 3.2.4 SHWS/121 3.2.5 基于背景導(dǎo)向紋影的波前測(cè)試技術(shù)/124 3.3 氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)/126 3.3.1 國(guó)防科技大學(xué)高超聲速光學(xué)頭罩波前測(cè)試系統(tǒng)/126 3.3.2 美國(guó)AEDC氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)/129 3.4 小結(jié)/134 參考文獻(xiàn)/134 第4章 非致冷光學(xué)頭罩氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng) 140 4.1 非致冷光學(xué)頭罩流場(chǎng)時(shí)空精細(xì)結(jié)構(gòu)/140 4.1.1 超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)的NPLS 流動(dòng)顯示/140 4.1.2 超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)的速度分布/147 4.1.3 高超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)結(jié)構(gòu)顯示/164 4.2 非致冷光學(xué)頭罩一維畸變波前/166 4.2.1 超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)波前畸變的時(shí)間演化特征/166 4.2.2 光束傳播方向上波前畸變的積分效應(yīng)/175 4.2.3 超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)波前畸變的多分辨率分析/181 4.3 非致冷光學(xué)頭罩二維畸變波前/189 4.3.1 非致冷超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)的OPD 分布/190 4.3.2 非致冷高超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)的OPD 分布/193 4.4 小結(jié)/206 參考文獻(xiàn)/206 第5章 噴流致冷超聲速光學(xué)頭罩氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng) 207 5.1 超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)時(shí)空精細(xì)結(jié)構(gòu)/207 5.1.1 狀態(tài)Ⅰ超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)/208 5.1.2 狀態(tài)Ⅱ超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)/214 5.1.3 狀態(tài)Ⅲ超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)/223 5.2 超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)速度分布/225 5.2.1 狀態(tài)Ⅰ超聲速光學(xué)頭罩速度場(chǎng)/225 5.2.2 狀態(tài)Ⅱ超聲速光學(xué)頭罩速度場(chǎng)/229 5.2.3 狀態(tài)Ⅲ超聲速光學(xué)頭罩速度場(chǎng)/233 5.3 超聲速光學(xué)頭罩流場(chǎng)密度分布/237 5.3.1 狀態(tài)Ⅰ超聲速光學(xué)頭罩密度場(chǎng)/237 5.3.2 狀態(tài)Ⅱ超聲速光學(xué)頭罩密度場(chǎng)/245 5.3.3 狀態(tài)Ⅲ超聲速光學(xué)頭罩密度場(chǎng)/251 5.4 超聲速光學(xué)頭罩氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)/259 5.4.1 無(wú)噴流超聲速光學(xué)頭罩氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)/259 5.4.2 有噴流超聲速光學(xué)頭罩氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)/267 參考文獻(xiàn)/277 第6章 噴流致冷高超聲速光學(xué)頭罩氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng) 278 6.1 高超聲速光學(xué)頭罩氣膜冷卻/278 6.1.1 無(wú)噴流模型的表面熱流分布/278 6.1.2 無(wú)噴流時(shí)的模型表面熱流分布/280 6.1.3 不同攻角下的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)、熱流分布和冷卻效率(Ma∞=7.3) /287 6.1.4 不同攻角下的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)、熱流分布和冷卻效率(Ma∞=8.1) /298 6.1.5 壓力匹配條件對(duì)流量需求的規(guī)律/305 6.1.6 噴流冷卻效率的經(jīng)驗(yàn)公式/307 6.2 噴流致冷光學(xué)頭罩氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)/312 6.2.1 有/無(wú)噴流及不同噴流流量時(shí)的氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)/312 6.2.2 曝光時(shí)間對(duì)氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)的影響/322 參考文獻(xiàn)/331 第7章 氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)抑制原理與技術(shù) 333 7.1 基于流動(dòng)控制的氣動(dòng)光學(xué)效應(yīng)抑制/333 7.1.1 有/無(wú)流動(dòng)控制下瞄視誤差與噴流壓比的關(guān)系/334 7.1.2 有/無(wú)流動(dòng)控制下高階光學(xué)畸變與噴流壓比的關(guān)系/336 7.2 氣動(dòng)光學(xué)畸變圖像校正/339 7.2.1 基于BOS 技術(shù)的氣動(dòng)光學(xué)畸變圖像校正/339 7.2.2 校正結(jié)果及分析/347 參考文獻(xiàn)/361