CN107016199B - 一种无激波边界层排移鼓包的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种无激波边界层排移鼓包的设计方法，首先给定对称面上压力的最大值和最小值，然后拟合出对称面上的压力曲线，采用特征线的方法求解压力曲线所对应的轴对称外转基准流场。因为在基准流场的求解中采用完全马赫压缩，因此设计出的鼓包在设计点上无激波产生，避免了激波带来的损失；最后基于给定的后缘型线，通过调整各流线的相对位置生成鼓包，达到型面优化的目的。本发明基于压力分布的基准流场设计更具有针对性，设计效率较高；对来流只进行马赫波压缩，避免了激波对来流造成的损失；通过后缘型线的控制改善鼓包对边界层的排移效果。

Description

一种无激波边界层排移鼓包的设计方法

技术领域

本发明涉及超/高超声速飞行器，尤其是涉及超声速进气道的一种基于对称面压力分布驱动和后缘型线控制的边界层排移鼓包设计方法。

背景技术

超/高超声速飞行器的发展涉及国家安全与和平利用空间。在武器装备发展中，超/高超声速飞行器通过高速飞行使得一般的拦截方式失效，而携带的大量动能可以造成巨大破坏力。因此研究和发展超/高超声速飞行器对巩固国家国防实力有重大意义，同时该领域也是目前国际竞相争夺的高技术前沿之一。

超/高超声速飞行器进气道的作用主要是捕获来流并增压，以满足燃烧需求。但进气道激波的产生和反射会损失来流的能量，且飞行速度越高，损失越大。同时由于机身前体的存在，来流会在进气道入口处形成一层相当厚度的边界层，如果大量低能量气流进入进气道内，激波/边界层干扰加剧，隔离段抗反压能力也会降低。针对这些问题，传统的做法是在机体和进气道之间预留一段高度为当地边界层厚度的缝隙，从而达到排移边界层的作用。但这种进气道的边界层抽吸系统和旁路系统使飞行器重量增加，可靠性降低，同时也降低了飞行器的隐身性能。

上世纪九十年代洛克希德·马丁公司提出了鼓包式进气道。鼓包进气道是指进气道前用一个三维鼓包结构代替原来的机身与进气道之间的隔道。鼓包通过型面的特殊设计产生横向压力梯度，使进气道入口处边界层低能流自动从进气道入口两侧流出，从而达到排移边界层的目的。经过长期模型仿真、飞行试验和实际应用，证明这种设计在飞行器机动性、隐身性、可靠性、造价以及重量上都具有优势。

目前对鼓包构型的设计方法主要有两种：一种是基于锥导乘波体的型面设计方法。文献“枭龙飞机Bump进气道设计[J]，杨应凯，南京航空航天大学学报.2007”中详细说明了这种方法，并将这种方法应用到枭龙飞机。这种方法是将超声速升力体设计所采用的锥导乘波方法引入鼓包的设计。具体做法是，对给定的圆锥形物面，通过求解Taylor—Maccoll公式或采用特征线法，得到物面在给定来流条件下的流场，称该流场为基准流场。在基准流场中通过给定前缘线或者上表面后缘线基于流线追踪技术得到鼓包的上表面型面。而鼓包的下表面为鼓包所在机体位置的机体型面。这种方法的一种改进方法是采用密切锥法设计鼓包，这种方法为鼓包设计引入了新的变量，能设计更多种尺寸的鼓包。另一种方法是根据给鼓包上的压力分布，通过逆向特征线法求解壁面。文献“实用新型横向压力梯度可控的鼓包进气道设计[P]，郑晓刚，李怡庆，尤延铖，201620095001.3，2016.06.15”实现这种方法。这种方法将进气道设计中的逆向特征线法求解进气道型面的方法应用到鼓包设计中。方法的核心在于逆向特征线法的使用，逆向特征线法是一种通过给定某一气动参数反向求解壁面形状和基准流场的方法。

然而采用锥导乘波方法的鼓包构型设计变量太少，无法满足不同机型对鼓包尺寸的要求。同时这种方法中基准流场的设计存在盲目性，设计效率低下。而且随着飞行马赫数的提高，锥导乘波鼓包产生的激波会造成很大能量损失。

而通过给定鼓包上压力分布反向求解鼓包型面的方法在理论上解决了鼓包的设计，可以使设计得到的鼓包型面产生特定的压力分布。但在实际操作中，鼓包上优良的压力分布是很难给定的。另外，目前对鼓包的设计基本都会产生激波从而对来流总压造成一定损失，同时也增加了阻力。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提出一种无激波边界层排移鼓包的设计方法。鼓包是一种通过产生横向压力梯度实现对来流的压缩和边界层排移的装置。本发明主要涉及鼓包压缩型面的设计。在设计中鼓包的长度和宽度以及后缘型线均预先给定，鼓包的高度可以通过压力分布曲线进行调整。鼓包型面为平滑曲面并与底面相切。鼓包通过马赫波实现对来流的压缩，无激波产生，从而避免了激波损失。

本发明的技术方案是：

一种无激波边界层排移鼓包的设计方法，包括以下步骤：

(1)设计回转体母线的压力分布曲线；

给定自由来流条件；定义回转体的转轴为X轴，给定回转体母线在X轴上的投影长度L、回转体母线起始点及其对应的压力值P₁、回转体母线上压力值最大的点及其对应的最大压力值P₂、回转体母线末端点及其对应的压力值P₃。回转体母线起始点也即鼓包的起始点，回转体母线末端点也即鼓包的末端点。给定的参数满足约束：回转体母线起始点的横坐标x₁＝0，回转体母线末端点的横坐标x₃＝L；回转体母线起始点的压力值P₁和回转体母线末端点的压力值P₃等于来流的压力P_∞，即P₁＝P₃＝P_∞。

以回转体母线上压力值最大的点为界，将回转体母线起始点和回转体母线上压力值最大的点之间压力曲线称为压升曲线；将回转体母线上压力值最大的点和回转体母线末端点之间压力曲线称为压降曲线。

在压升曲线设计中，采用正弦拟合的方法，将回转体母线起始点作为正弦曲线处于上升段的中心对称点，将回转体母线上压力值最大的点作为正弦曲线的最高点，将回转体母线起始点和回转体母线上压力值最大的点的横坐标x₁、x₂及回转体母线起始点和回转体母线上压力值最大的点的压力值P₁、P₂带入正弦函数公式。得到公式(1)：

通过求解公式(1)就能得到压升曲线。

在压降曲线求解中将回转体母线上压力值最大的点作为正弦曲线最高点，回转体母线末端点作为正弦曲线处于下降段的中心对称点，同样将回转体母线上压力值最大的点的坐标(x₂,P₂)和回转体母线末端点的坐标(x₃,P₃)带入公式(1)，计算得到压降曲线。

(2)利用逆向特征线法求解轴对称外转压缩基准流场。

(3)根据鼓包的宽度和高度确定基准流场中心体的半径。

给定鼓包的宽度W，鼓包的长度等于回转体母线投影长度L。在轴对称外转压缩基准流场中求解中心体，中心体为圆柱形，以X轴为转轴。中心体半径r由式(9)计算得到。

根据求解得到的圆柱形中心体，作该圆柱形中心体的切平面，称该切平面为锥导乘波鼓包下表面，该切平面与圆柱中心体交于一直线，称该直线为锥导乘波鼓包下表面对称轴，其长度等于L。锥导乘波鼓包下表面与轴对称外转压缩基准流场的交线为前缘线。过锥导乘波鼓包下表面对称轴的末端点作垂直于锥导乘波鼓包下表面对称轴的直线，并使锥导乘波鼓包下表面对称轴为该直线的垂直平分线，称该直线为锥导乘波鼓包下表面后缘线，其长度等于给定鼓包的宽度W。锥导乘波鼓包下表面后缘线交轴对称外转压缩基准流场于两点，该两点也分别是前缘线起始点和前缘线末端点。点17为回转体母线末端点3在鼓包下表面的正投影。点18为锥导乘波鼓包下表面对称轴15的起点同时也是前缘线14的中心对称点。

(4)将前缘线按鼓包展向等距离散，一般离散后相邻离散点的距离量级为分米(即相邻离散点间的距离为1分米的整数倍)可基本达到精度要求。通过本领域公知的流线追踪技术，在轴对称外转压缩基准流场中分别以前缘线上离散后得到的各离散点为起点进行流线追踪得到一系列流线。其中以前缘线的中心对称点为追踪起点进行流线追踪得到的流线为对称面流线。经各流线末端点的拟合且与鼓包下表面相切的曲线称为锥导乘波鼓包上表面后缘线。锥导乘波鼓包上表面后缘线的拟合可在商业软件Solidworks中设置上述约束得到。

(5)根据给定的后缘型线，重新整合流线得到最终构型。

首先，给定鼓包上表面后缘线曲线，鼓包上表面后缘线曲线满足如下约束：左右对称，对称点为最高点且与步骤(4)中得到的锥导乘波鼓包上表面后缘线的最高点等高，与鼓包下表面相切。然后用鼓包上表面后缘线曲线替换锥导乘波鼓包上表面后缘线。保持鼓包上表面后缘线曲线和对称面流线位置不变，改变步骤(4)中流线追踪得到的其他流线距对称面流线的横向距离，使各流线末端点位于与锥导乘波上表面后缘线上高度相等的点的位置。根据新得到的流线相对位置，通过商业软件Solidworks曲面放样功能得到关于对称面一半的鼓包型面。最后通过对称得到另一半鼓包的型面，最终形成完整的鼓包型面。

本发明的有益技术效果：

给定对称面上压力的最大值和最小值，拟合出对称面的压力曲线，；基准流场的求解中采用完全马赫压缩，因此设计出的鼓包在设计点上无激波产生，避免了激波带来的损失；基于给定的后缘型线，通过调整各流线的相对位置生成鼓包，达到型面优化的目的。

本发明基于压力分布的基准流场设计更具有针对性，设计效率较高；对来流只进行马赫波压缩，避免了激波对来流造成的损失；通过后缘型线的控制改善鼓包对边界层的排移效果。

附图说明

图1是回转体母线压力分布曲线图；

图2是特征线法求解过程的示意图。

图3是锥导乘波原理及前缘线求解示意图。

图4是从前缘线出发的流线追踪示意图。

图5是采用锥导乘波法及流线追踪法初步设计得到流线分布后视图。

图6是根据给定的鼓包上表面后缘线重新整合流线后得到的鼓包后视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

一种无激波边界层排移鼓包的设计方法，包括以下步骤：

(1)设计回转体母线的压力分布曲线；

如图1所示，给定自由来流条件；定义回转体的转轴为X轴，给定回转体母线在X轴上的投影长度L、回转体母线起始点1及其对应的压力值P₁、回转体母线上压力值最大的点2及其对应的最大压力值P₂、回转体母线末端点3及其对应的压力值P₃；回转体母线起始点1也即鼓包的起始点，回转体母线末端点3也即鼓包的末端点。给定的参数满足约束：回转体母线起始点1的横坐标x₁＝0，回转体母线末端点3的横坐标x₃＝L；回转体母线起始点1的压力值P₁和回转体母线末端点3的压力值P₃等于来流的压力P_∞，即P₁＝P₃＝P_∞。

以回转体母线上压力值最大的点2为界，将回转体母线起始点1和回转体母线上压力值最大的点2之间压力曲线称为压升曲线；将回转体母线上压力值最大的点2和回转体母线末端点3之间压力曲线称为压降曲线。

在压升曲线设计中，采用正弦拟合的方法，将回转体母线起始点1作为正弦曲线处于上升段的中心对称点，将回转体母线上压力值最大的点2作为正弦曲线的最高点，将回转体母线起始点1和回转体母线上压力值最大的点2的横坐标x₁、x₂及回转体母线起始点1和回转体母线上压力值最大的点2的压力值P₁、P₂带入正弦函数公式。得到方程组(1)：

通过求解公式(1)就能得到压升曲线。

在压降曲线求解中将回转体母线上压力值最大的点2作为正弦曲线最高点，回转体母线末端点3作为正弦曲线处于下降段的中心对称点，同样将回转体母线上压力值最大的点的坐标(x₂,P₂)和回转体母线末端点的坐标(x₃,P₃)带入正弦函数公式，计算得到压降曲线。

(2)利用逆向特征线法求解轴对称外转压缩基准流场。该方法在现有文献中已有详细记载，可参见“卫峰，基于特征线理论的流线追踪内转向进气道设计方法研究[D]，国防科学技术大学，2012.11，p20-24”。下面对该方法的求解过程进行介绍：

给定自由来流流动参数，流动参数包括当地静压P、当地密度ρ、当地速度V、当地静温T、当地流动方向角θ。如图2所示，先求解自由来流在经过回转体母线起始点1时产生的马赫波线5。马赫波线5的斜率k由式(2)给出，式(2)中c为当地声速，通过将来流条件中的当地速度V、当地温度T带入得到。μ为马赫角，也等于马赫波线5的斜率。同时，马赫波线5又经过回转体母线起始点1，由此确定马赫波线5的位置参数。马赫波线5上的流动参数与自由来流相同。

对马赫波线5进行等距离散，离散精度视计算能力和计算要求决定，一般设计鼓包的长度的量级为米(m)，而离散后相邻离散点间距的量级为厘米(cm)时已经能较好的符合精度要求。

如图2所示，将马赫波线5上各离散点的位置坐标、流动参数和回转体母线压力分布作为输入条件，利用无旋特征线法(无旋特征线方法为本领域的公知技术，具体可参见“《气体动力学》，童秉纲，孔祥言，邓国华，高等教育出版社，2012年，p227-269”。)求解回转体母线上特征线网格节点的位置坐标和轴对称外转压缩基准流场中的特征线网格节点上的位置坐标和流动参数。位置坐标为特征线网格节点在圆柱坐标系下轴向坐标轴X上的坐标值和径向坐标轴Y上的坐标值，流动参数包括当地静压P、当地密度ρ、当地静温T、当地速度V、当地流动方向角θ。按照求解方法的不同将轴对称外转压缩基准流场及其边界上的待解点分为两种：回转体母线上的点和非回转体母线上的点，称回转体母线上的点为壁面点，称非回转体母线上的点为内部点。其中回转体母线起始点1既在回转体母线上又在马赫波线5上，因此回转体母线起始点1既是内部点同时也是壁面点。

图2中虚线代表特征线，空心节点代表特征线网格节点。利用马赫波线5上各离散点的位置坐标和流动参数以及回转体母线11的压力分布，采用特征线法中预估-校正的方法，求解特征线网格节点的位置坐标及流动参数。

进一步的，内部点的求解包括根据上游两相邻内部点求解下游内部点的位置坐标和流动参数，根据上游壁面点和上游临近壁面的内部点求解下游内部点位置坐标和流动参数这两种情况。内部点的求解过程为本领域的公知技术，具体可参见“《气体动力学》，童秉纲，孔祥言，邓国华，高等教育出版社，2012年，p240-241”。

在此以任意两个上游相邻点7和点9求解其下游点10为例对求解过程进行说明。称虚线7-10为点7的右行特征线，虚线9-10为点9的左行特征线。

先进行预估步：先由式(3)求解点10的坐标位置

y_b-y_a＝tan(θ_a±μ_a)(x_b-x_a)(3)

其中，参数右上角标代表迭代次数，参数右下脚标代表空间位置，b为下游所求特征线上的节点10，a代表上游相邻特征点7和点9，对于右行特征线7-10取式(3)中“+”，对于左行特征线9-10取式(3)中“-”，分别将点7、点9位置坐标带入式(3)联列求解。

再由式(4)得到点10的流动参数

由式(2)求解得到

再进行校正步：用

代替式(3)中tan(θ_a±μ_a)(x_b-x_a)项，解出

然后在式(4)中，将差分因子以外的量用平均值代替得到式(5)，通过求解式(5)得到

并由式(2)求解得到

最后迭代校正步，直至

ε₁₀为给定的一个值，取值范围一般设置为10^-3-10^-1。

由此得到了点10的位置坐标和流动参数，而轴对称外转基准流场中其他内部点的位置坐标和流动参数也可通过这种方法得到。

进一步的，对于回转体母线上特征线网格节点的位置坐标求解可以通过壁面点的顺处理方法得到。壁面点的顺处理求解过程为本领域的公知技术，具体可参见“《气体动力学》，

童秉纲，孔祥言，邓国华，高等教育出版社，2012年，p242”以及文献“卫峰，基于特征线理论的流线追踪内转向进气道设计方法研究[D]，国防科学技术大学，2012.11，p23-24”。本设计通过已知的上游壁面点1和与点1临近的内部点6求解下游壁面点8为例进行具体说明。

壁面点的顺处理过程为由点6顺流而下发出一条右行特征线6-8，交于壁面点8。点8的位置坐标由式(3)及式(7)和压力分布曲线4联列求解得到。点8的流动参数由方程(5)和方程(8)可以解出。同样采用预估-校正的方法进行迭代求解，迭代的终止条件与内部点迭代终止条件相同。同样，对于壁面点的求解式(3)、(5)中下标a代表上游壁面点1和与点1临近的内部点6，下标b代表下游所求壁面点8，式(7)中下标a代表上游壁面点1，下标b代表下游所求壁面点8。,

ρ_aV_a(V_b-V_a)+(p_b-p_a)＝0(7)

回转体母线11上的其余各点都可按照这种方法计算得到，从而形成回转体母线11。由回转体母线11和马赫波线5所形成的区域绕X轴旋转一周形成的流场区域即为轴对称外转压缩基准流场。

(3)根据鼓包的宽度和高度确定基准流场中心体的半径。

给定鼓包的宽度W，鼓包的长度等于回转体母线投影长度L。在轴对称外转压缩基准流场中求解中心体，中心体为圆柱形，以X轴为转轴。中心体半径r由式(9)计算得到。

(4)如图3所示，根据求解得到的圆柱形中心体，作该圆柱形中心体的切平面，称该切平面为锥导乘波鼓包下表面，该切平面与圆柱中心体交于一直线，称该直线为锥导乘波鼓包下表面对称轴15，其长度等于L。导乘波鼓包下表面与轴对称外转压缩基准流场的交线为前缘线14。过锥导乘波鼓包下表面对称轴15的末端点作垂直于锥导乘波鼓包下表面对称轴15的直线，并使锥导乘波鼓包下表面对称轴15为该直线的垂直平分线，称该直线16为锥导乘波鼓包下表面后缘线16，其长度等于给定鼓包的宽度W。锥导乘波鼓包下表面后缘线16交轴对称外转压缩基准流场于两点，该两点也分别是前缘线起始点12和前缘线末端点13。点17为回转体母线末端点3在鼓包下表面的正投影。点18为锥导乘波鼓包下表面对称轴15的起始点同时也是前缘线14的中心对称点。

如图4所示，鼓包关于对称面左右对称，因此可以先设计鼓包关于对称面一半曲面，然后通过对称的方法得到另一半曲面。前缘线14关于对称面的一半即曲线18-12，将曲线18-12按鼓包展向等距离散，离散的起点为点18，终点为点12，一般离散后相邻点的距离量级为分米(dm)可基本达到精度要求。通过本领域公知的流线追踪技术，在轴对称外转压缩基准流场中，以前缘线上离散后的点为追踪起点进行流线追踪，得到一系列流线19、20、21、22、23、24、25、26。由于流线19是由前缘线14的中心对称点18追踪所得，故称流线19为对称面流线。得到经各流线末端点的拟合且与鼓包下表面相切的曲线即为一半的锥导乘波鼓包上表面后缘线，通过对称得到另一半锥导乘波鼓包上表面后缘线，最终得到完整的锥导乘波鼓包上表面后缘线27。锥导乘波鼓包上表面后缘线27的拟合可在商业软件Solidworks中设置上述约束得到。

(5)根据给定的后缘型线，重新整合流线得到最终构型。

图5为采用锥导乘波法及流线追踪法初步设计得到流线分布后视图，图6为根据给定的鼓包上表面后缘线重新整合流线后得到的鼓包后视图。首先，给定鼓包上表面后缘线曲线28，鼓包上表面后缘线曲线28满足如下约束：左右对称，对称点为最高点且与步骤(4)中得到的锥导乘波鼓包上表面后缘线27的最高点等高，与鼓包下表面相切。然后用鼓包上表面后缘线曲线28替换锥导乘波鼓包上表面后缘线27。保持鼓包上表面后缘线曲线28和对称面流线19位置不变，改变步骤(4)中流线追踪得到的其他流线20、21、22、23、24、25、26距对称面流线19的横向距离，使流线20、21、22、23、24、25、26末端点位于与锥导乘波上表面后缘线28上高度相等的点的位置，结果如图6所示。根据新得到的流线相对位置，通过商业软件Solidworks曲面放样功能得到关于对称面一半的鼓包型面。最后通过对称得到另一半鼓包的型面，最终形成完整的鼓包型面。

以上包含了本发明优选实施例的说明，这是为了详细说明本发明的技术特征，并不是想要将发明内容限制在实施例所描述的具体形式中，依据本发明内容主旨进行的其他修改和变型也受本专利保护。本发明内容的主旨是由权利要求书所界定，而非由实施例的具体描述所界定。

Claims (4)

1.一种无激波边界层排移鼓包的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)设计回转体母线的压力分布曲线；

给定自由来流条件；定义回转体的转轴为X轴，给定回转体母线在X轴上的投影长度L、回转体母线起始点及其对应的压力值P₁、回转体母线上压力值最大的点及其对应的最大压力值P₂、回转体母线末端点及其对应的压力值P₃；回转体母线起始点也即鼓包的起始点，回转体母线末端点也即鼓包的末端点；给定的参数满足约束：回转体母线起始点的横坐标x₁＝0，回转体母线末端点的横坐标x₃＝L；回转体母线起始点的压力值P₁和回转体母线末端点的压力值P₃等于来流的压力P_∞，即P₁＝P₃＝P_∞；

以回转体母线上压力值最大的点为界，将回转体母线起始点和回转体母线上压力值最大的点之间压力曲线称为压升曲线；将回转体母线上压力值最大的点和回转体母线末端点之间压力曲线称为压降曲线；

在压升曲线设计中，采用正弦拟合的方法，将回转体母线起始点作为正弦曲线处于上升段的中心对称点，将回转体母线上压力值最大的点作为正弦曲线的最高点，将回转体母线起始点和回转体母线上压力值最大的点的横坐标x₁、x₂及回转体母线起始点和回转体母线上压力值最大的点的压力值P₁、P₂带入正弦函数公式，得到如下方程组：

通过求解该公式就能得到压升曲线；

在压降曲线求解中将回转体母线上压力值最大的点作为正弦曲线最高点，回转体母线末端点作为正弦曲线处于下降段的中心对称点，同样将回转体母线上压力值最大的点的坐标(x₂,P₂)和回转体母线末端点的坐标(x₃,P₃)带入正弦函数公式，计算得到压降曲线；

(2)利用逆向特征线法求解轴对称外转压缩基准流场；

(3)根据鼓包的宽度和高度确定基准流场中心体的半径；

给定鼓包的宽度W，鼓包的长度等于回转体母线投影长度L；在轴对称外转压缩基准流场中求解中心体，中心体为圆柱形，以X轴为转轴，中心体半径r由下式计算得到：

(4)根据步骤(3)求解得到的圆柱形中心体，作该圆柱形中心体的切平面，称该切平面为锥导乘波鼓包下表面，该切平面与圆柱中心体交于一直线，称该直线为锥导乘波鼓包下表面对称轴，其长度等于L；锥导乘波鼓包下表面与轴对称外转压缩基准流场的交线为前缘线；锥导乘波鼓包下表面对称轴的起始点同时也是前缘线的中心对称点；过锥导乘波鼓包下表面对称轴的末端点作垂直于锥导乘波鼓包下表面对称轴的直线，并使锥导乘波鼓包下表面对称轴为该直线的垂直平分线，称该直线为锥导乘波鼓包下表面后缘线，其长度等于给定鼓包的宽度W；锥导乘波鼓包下表面后缘线交轴对称外转压缩基准流场于两点，该两点分别是前缘线起始点和前缘线末端点；

将前缘线按鼓包展向等距离散，在轴对称外转压缩基准流场中分别以前缘线上离散后得到的各离散点为起点进行流线追踪得到一系列流线，其中以前缘线的中心对称点为追踪起点进行流线追踪得到的流线为对称面流线；经各流线末端点的拟合且与鼓包下表面相切的曲线称为锥导乘波鼓包上表面后缘线；

(5)根据给定的后缘型线，重新整合流线得到最终构型；

首先，给定鼓包上表面后缘线曲线，然后用鼓包上表面后缘线曲线替换锥导乘波鼓包上表面后缘线；保持鼓包上表面后缘线曲线和对称面流线位置不变，改变步骤(4)中流线追踪得到的其他流线距对称面流线的横向距离，使各流线末端点位于与锥导乘波上表面后缘线上高度相等的点的位置；根据新得到的流线相对位置，通过软件Solidworks曲面放样功能得到关于对称面一半的鼓包型面；最后通过对称得到另一半鼓包的型面，最终形成完整的鼓包型面。

2.根据权利要求1所述的无激波边界层排移鼓包的设计方法，其特征在于：步骤(4)中，由于鼓包关于对称面左右对称，因此可以先设计鼓包关于对称面的一半曲面，然后通过对称的方法得到另一半曲面；将前缘线的中心对称点至前缘线起始点之间的曲线按鼓包展向等距离散得到多个离散点，其中离散的起点为前缘线的中心对称点，终点为前缘线起始点，在轴对称外转压缩基准流场中分别以前缘线上离散后得到的各离散点为起点进行流线追踪得到一系列流线；其中以前缘线的中心对称点为追踪起点进行流线追踪得到的流线为对称面流线；经各流线末端点的拟合且与鼓包下表面相切的曲线即为一半的锥导乘波鼓包上表面后缘线，通过对称得到另一半锥导乘波鼓包上表面后缘线，最终得到完整的锥导乘波鼓包上表面后缘线。

3.根据权利要求1或2所述的无激波边界层排移鼓包的设计方法，其特征在于：步骤(4)中将前缘线按鼓包展向等距离散时，离散后相邻离散点的距离量级为分米。

4.根据权利要求1所述的无激波边界层排移鼓包的设计方法，其特征在于：在步骤(5)中给定的鼓包上表面后缘线曲线满足如下约束：左右对称，对称点为最高点且与步骤(4)中得到的锥导乘波鼓包上表面后缘线的最高点等高，与鼓包下表面相切。

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