题目：吸气式高超声速三维构型气动布局优化设计

        在高超声速飞行器设计中，气动技术仍然是制约其发展的瓶颈，气动布局优化设计作为一种有效的技术手段，成为高超声速研究的关键技术之一。

        论文运用先进的优化设计方法，结合CFD手段进行气动评估，构建了气动布局优化设计流程。考虑优化设计方法适用性和使用效率，集成了试验设计方法、替代模型方法、灵敏度分析方法、先进的全局优化算法、CAD快速自动建模功能、计算网格自动划分功能、高效CFD计算程序等等模块，实现了外形的优化设计流程，并对跨声速翼型RAE2822进行了优化设计验证。

        论文参照有关美国高超声速项目中X-51A的大量资料，对其外形进行了反向设计，将全机外形参数化表述，采用Python编程语言，对CATIA进行二次开发设计，实现了一种类X-51A的吸气式高超声速全机外形自动生成，通过改变各个外形参数的值，就能得到不同尺寸的外形，为气动设计实现了外形的快速重构。

        对设计的类X-51A构型的对称面型面和三维尾喷管两个主要部件的外形参数，进行了灵敏度分析研究，分析了各参数对气动力系数、前体进气道进气质量、尾喷管推力等性能指标的灵敏度数据，判断各参数对考核指标的贡献，筛选出重要参数。

        在灵敏度分析结果的基础上，论文对类X-51A外形的三个重要部件进行优化设计。第一，对对称面型面进行了二维机体/推进一体化多目标优化设计，得到了部分气动性能改善显著的外形；第二，对三维尾喷管进行两目标优化设计，不仅提高了尾喷管推力，也改善了尾喷管升力性能；第三，对三维前体机身进行多目标优化设计，所得优化外形在大部分气动性能指标上得到改善，并且对优化的三维整机外形和原始三维整机外形进行CFD计算验证，证明优化外形性能的提高。

        论文采用的气动布局优化设计方法适合于向工程实践中的三维复杂外形气动优化设计中推广应用，所得成果可为高超声速飞行器设计提供一定参考。