整流罩位于高速飞行器的最前端,其构型对飞行器的空气阻力和外流场特性都有较大的影响,其中空气阻力决定了飞行器的飞行距离,而外流场特性会影响飞行器的探测识别能力。飞行器在大气中高速运动时,流场与飞行器之间相对速度较高,位于整流罩前端的空气被剧烈压缩,出现明显的激波层。附近区域的空气密度和折射率升高并呈现明显的非均匀的分布,整流罩外表面压强增大、热流密度升高,这些气动效应共同作用,使通过该区域流场的光线会产生不均匀的相位延迟,导致飞行器在探测时出现偏差,影响飞行器对目标的识别和跟踪能力。本文基于有限元方法建立了整流罩外流场的计算模型,对长径比0.5到2(步长0.1)的二次曲面、冯卡门曲面和正弦曲面等面形的整流罩外流场特性进行了仿真分析,得到了各种构型整流罩外流场的密度场分布、整流罩外表面压强场分布和热流密度分布特性,分析了外流场特性随整流罩长径比和曲面面形的变化规律,研究了整流罩的长径比、基圆半径和底部斜率对飞行器空气阻力系数的影响。根据Gladstone-Dale公式和外流场的密度场数据计算了外流场的折射率场,基于四阶龙格库塔法建立了梯度折射率介质的光传输计算模型,仿真计算了长径比为1.5的二次曲面、冯卡门曲面和正弦曲面整流罩外流场的光传输性能,分析了整流罩外流场光传输性能与整流罩面形的关系。