前言

在飛行器研制過程中，氣動特性的研究貫穿始終，其地位之重要可想而知。它不僅要完成飛行器的氣動布局設計、預示飛行器的操穩性能、給出氣動特性參數，而且還要為后續的結構載荷分析、軌道設計優化和制導/導航與控制提供原始數據。隨著技術的進步和現代戰爭的需求，飛行器動態氣動特性成為衡量新一代航空航天飛行器高機動性能的重要參數。另外，隨著現代飛行器的構型越來越復雜，流場中經常存在多體相對運動，并且在運動過程中不可避免地存在著多體干擾與分離現象。正確認識多體運動的復雜流動結構、氣動干擾影響及多體運動規律，對保證飛行器的安全和武器的精確有效打擊有重要意義。

本書主要介紹使用計算流體力學技術模擬飛行器非定常繞流環境，并耦合動力學方程，預測飛行器姿態變化或相對運動時的動態氣動特性。本書共分為4章，第1章介紹飛行器非定常氣動特性，主要講解CFD控制方程以及非定常湍流模擬方法，并以工程實際問題為例，闡述非定常繞流對飛行器氣動特性的重要影響。由于飛行器姿態改變或相對運動，往往伴隨著大分離流動，因此本章所述計算方法是動態氣動特性研究的基礎。第2章介紹飛行器動姿態非定常氣動性能，主要介紹計算流體力學與剛體運動方程（CFD/RBD）一體化虛擬飛行數值模擬方法，包括強迫振動方法和準定常方法，并對三角翼強迫俯仰振蕩中的非定常氣動力進行了預測。第3章介紹多體相對運動問題的氣動干擾特性，介紹了該類問題的主要研究手段和結構重疊網格方法，并以子母彈拋撒問題作為典型示例，詳細講解干擾流場機理和氣動特性。第4章結束語，對本書討論的內容進行總結，并提出進一步研究的方向。

本書的研究工作得到了國家自然科學基金（資助號：11872116, 11502267）的資助，并感謝中國科學院計算機網絡信息中心袁武和中國兵器導航與控制研究所席柯提供有關素材和建議，感謝中國空間技術研究院的李齊、耿云飛，中國船舶工業系統工程研究院李海旭、宗昆的指導幫助。最后，特別感謝北京理工大學嚴昊碩士對本書的校核與修訂。

本書可供從事空氣動力學、計算流體力學、飛行器設計或其他相關專業的研究人員和工程設計人員參考，也可作為高等院校空氣動力學及相關專業研究生的教材。希望本書的出版能夠進一步揭示飛行器動態氣動特性，促進我國航空航天事業的發展。