火箭助推器從芯級(jí)飛行器動(dòng)態(tài)分離過程的數(shù)值模擬

利用彈簧近似和網(wǎng)格重構(gòu)相結(jié)合的非結(jié)構(gòu)動(dòng)網(wǎng)格技術(shù),耦合求解Euler方程及彈道方程,時(shí)間方向采用四步Runge-Kutta方法,空間方向采用改進(jìn)Barth和Jespersen限制器的通量分裂方法,數(shù)值模擬火箭助推器從芯級(jí)飛行器動(dòng)態(tài)分離動(dòng)力學(xué)過程.首先,計(jì)算單獨(dú)芯級(jí)飛行器流場(chǎng),與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比,符合較好;其次,計(jì)算火箭助推器和芯級(jí)飛行器組合體流場(chǎng),得到分離前狀態(tài)和氣動(dòng)力特性;在此基礎(chǔ)上,比較采用彈簧和火箭作為控制力的兩種分離方案,研究?jī)蓚?cè)火箭助推器分離不同步、攻角、側(cè)滑角等因素的影響.研究表明,彈簧分離初期火箭助推器位移和姿態(tài)主要取決于彈簧控制力,彈簧全部斷裂后氣動(dòng)力的影響加快姿態(tài)發(fā)散,在給定的設(shè)計(jì)參數(shù)條件下,可以實(shí)現(xiàn)安全分離;火箭分離存在復(fù)雜的噴流干擾,噴流對(duì)助推器的包裹作用使得分離初期自由來流影響較小;另外,分離過程對(duì)芯級(jí)飛行器的氣動(dòng)干擾不容忽視.

作 者： 王巍 劉君 劉冰 郭正 WANG Wei LIU Jun LIU Bing GUO Zheng   作者單位： 國(guó)防科技大學(xué)航天與材料工程學(xué)院,長(zhǎng)沙,410073  刊 名： 宇航學(xué)報(bào)  ISTIC PKU 英文刊名： JOURNAL OF ASTRONAUTICS  年，卷(期)： 2006 27(4)  分類號(hào)： V430  關(guān)鍵詞： 非結(jié)構(gòu)動(dòng)網(wǎng)格   多體干擾   助推器分離動(dòng)態(tài)特性   數(shù)值模擬  

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