冯·卡门曲线是非线性曲线,为流体动力学概念。冯·卡门曲线头部展开之后并不是一个平面而是立体的。

冯·卡门曲线的意义在于,更好地减小空气阻力,减轻载荷影响。 [1]

冯·卡门曲线属于Haack族曲线中的一种。其描述了在给定某些参数(长度、直径或体积)的前提下,空气阻力最低的曲线。

Haack族函数定义为:

其中当C=1/3时,称其为LV-Haack,为给定长度和体积下最小阻力曲线。

当C=0时,称其为LD-Haack,为给定长度和直径下最小阻力曲线,也就是冯·卡门曲线。

Haack族在C值不同时的曲线

冯·卡门,美国工程力学大师、航天技术理论的开拓者,被称为“导弹之父”。曾在1938年指导钱学森等人成立火箭研究小组,1947年10月14日,根据冯·卡门的构思而设计的X1火箭飞机首次突破了声障,把人类带入超声速飞行的时代。

用于发射天宫一号的长征二号FT1火箭新型整流罩设计采用流线型的“冯卡门”曲线,过去整流罩制造过程中展开式一个平面,按‘冯卡门’曲线制造的整流罩展开是立体的。采用“冯·卡门曲线”有两个作用,一是采用这种设计能够减小空气阻力和脉动压力;二是减轻了箭体结构的载荷影响,同时对整流罩的载荷设计也有好处 [2] 。

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