碰撞角是指垂直于壁障前表面的直线与车辆纵向行进方向线之间的夹角。

碰撞角传统方法大都只需给出飞行马赫数和气流与物面的碰撞角即可确定物面的压力分布。其中牛顿法适用于钝头体气动力计算，即较大的气流碰撞角。而其它方法在钝头处会碰到奇异性。但牛顿法在小碰撞角度或背风处给出的压力计算结果小于实际值。切楔法等在高超音速、小碰撞角的情况下给出的计算结果与实验值或数值计算结果惊人的一致。

从各种算例中可以看出修正牛顿公式比牛顿公式更精确。在小马赫数、小碰撞角时，修正牛顿理论给出的结果比实验值偏小。

（2）当量切楔/切锥法切楔/切锥法的主要思想是对于较薄翼/细长体，i点的压力Pi可通过i点处切线构成的等价切楔/切锥来求出。而等价切楔/切锥的半角就是i点处的气流碰撞角θi。等价切楔/切锥流动可以通过M∞、θi由激波关系式和楔型/锥型流很容易求出。给出了高马赫数下的压力近似表达式。

（3）活塞理论活塞理论假设扰动沿翼面法向传播，形如活塞。通过动量定理和等熵关系式可以导

碰撞角（4）激波膨胀波法激波膨胀波法适于尖楔头物体的高超音速流动。给出头部的尖楔角θn、M和当地的气流碰撞角就可求出当地的压力系数。背风区的压力系数计算公式经推导等同于活塞理论。在处理膨胀区时所得结果较好（此时θn＜0，θi＜0），膨

本文将牛顿法、切楔/切锥法和激波膨胀波法统一起来，用于求解高超音速任意外形的气动力分布。大碰撞角采用牛顿法，小碰撞角采用切楔/切锥法，背风区采用激波膨胀波法（活塞理论）。牛顿法和切楔/切锥法的结合采用黑姆－巴克公式[6]。

运用上述方法计算了M=6．67时某钝锥的压力系数分布，从图中可以看出此方法与实验结果符合的很好。

碰撞角表1给出5°碰撞角时各种工程算法在不同马赫数下切楔表面的压力系数。从表中可以看出各种工程计算方法随马赫数的增加精度都有较大提高。

各种工程计算方法在不同马赫数下、不同攻角下的压力系数分布与数值计算结果的比较。

从算例可以看出，在大马赫数下，切楔法和激波膨胀波法的压力系数分布与数值求解结果一致；活塞理论所得结果在背风面与数值求解一致，在迎风面处，碰撞角越大，误差越大，迎风面前缘误差比后缘大；大迎角比小迎角误差大。在小马赫数下，总的来看，几种方法都不理想，但切楔法所得结果与数值求解结果更一致。