1.一种飞行器前体的三维波系结构配置方法,其特征在于,包括:S1.构建用于飞行器前体的三维波系结构,并获取其波系流动特征,其中,所述三维波系结构包括:用于引起气流流动方向折转的前体预压缩激波波系和至少一个压缩增强激波波系,沿所述飞行器前体的头部至尾部方向所述前体预压缩激波波系和所述压缩增强激波波系依次设置,所述波系流动特征包括:由前体预压缩型面主导的前体预压缩激波波系流动特征和由压缩增强型面主导的压缩增强激波波系流动特征;S2.设定用于优化所述三维波系结构的设计点、设计条件和设计目标;其中,所述设计点包括:来流马赫数和飞行攻角;所述设计条件包括:所述压缩增强激波波系的设置数量,所述三维波系结构作用下气流流动方向的总折转角度;所述设计目标为:在满足所述设计点和所述设计条件的前提下,所述飞行器前体的出口气体的总压恢复系数最大,其中,所述出口气体为经过最后一级压缩增强激波波系压缩后的气体;S3.设定用于建立三维激波与二维激波之间等效关系的修正因子;S4.基于所述设计点、设计条件和设计目标,利用二维无粘最佳波系配置方法设计各级所述激波波系,获得每一级激波波系的等效二维激波气体折转角 ;S5.根据所述等效二维激波气体折转角 、所述修正因子,获得各级所述激波波系对称面上的气流折转角,继而根据所述波系流动特征重构完整的三维有粘空间激波面以完成所述飞行器前体三维波系结构的配置。
2.根据权利要求1所述的飞行器前体的三维波系结构配置方法,其特征在于,沿所述飞行器前体的头部至尾部方向所述前体预压缩激波波系和所述压缩增强激波波系依次设置,其中,所有激波波系均为三维斜激波类型,且相邻所述激波波系之间具有夹角。
3.根据权利要求2所述的飞行器前体的三维波系结构配置方法,其特征在于,所述前体预压缩激波波系由一道三维激波和多道三维压缩波/三维膨胀波组成;所述压缩增强激波波系由一道三维激波和多道三维压缩波/三维膨胀波组成。
4.根据权利要求3所述的飞行器前体的三维波系结构配置方法,其特征在于,所述前体预压缩激波波系流动特征包括:前体预压激波面几何形状、前体预压激波面尺寸参数;所述压缩增强激波波系流动特征包括:压缩增强激波面几何形状、压缩增强激波面尺寸参数。
5.根据权利要求4所述的飞行器前体的三维波系结构配置方法,其特征在于,步骤S3中,设定用于建立三维激波与二维激波之间等效关系的修正因子的步骤中,所述修正因子包括三维激波修正因子和粘性修正因子;所述三维激波与二维激波之间的等效关系表示为:其中,δ为三维激波在对称面上的气体折转角,其包含了激波、压缩波和膨胀波带来的气体折转, 为等效二维激波气体折转角,k为三维激波修正因子,l为粘性修正因子。
6.根据权利要求5所述的飞行器前体的三维波系结构配置方法,其特征在于,步骤S4中,基于所述设计点、设计条件和设计目标,利用二维无粘最佳波系配置方法设计各级所述激波波系的步骤中,所述二维无粘最佳波系配置方法采用等激波角波系配置方法或等激波强度波系配置方法。
7.一种飞行器前体,其特征在于,所述飞行器前体基于权利要求1至6任一项所述的飞行器前体的三维波系结构配置方法所构建,包括:前体上型面结构和前体下型面结构;所述前体上型面结构和前体下型面结构相互固定的连接;所述前体下型面结构下方配置有所述三维波系结构;所述三维波系结构包括:用于引起气流流动方向折转的前体预压缩激波波系和至少一个压缩增强激波波系,沿所述飞行器前体的头部至尾部方向所述前体预压缩激波波系和所述压缩增强激波波系依次设置;所述前体下型面结构包括:用于产生所述前体预压缩激波波系的前体预压型面和至少一个用于产生所述压缩增强激波波系的压缩增强型面;沿所述飞行器前体的头部至尾部方向,所述前体预压型面和至少一个所述压缩增强型面依次连接;所述前体预压缩激波波系的前体预压激波面相对用于产生所述前体预压缩激波波系的前体预压型面为附体激波和/或脱体激波;所述压缩增强激波波系的压缩增强激波面相对用于产生所述压缩增强激波波系的压缩增强型面为附体激波和/或脱体激波。