不同迎角和速度下充气式返回舱气动性能预测

发布时间：2017-10-29 02:11

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【摘要】：减速是返回式航天飞行器必须面对的关键性问题。充气式返回舱通过降低返回系统的质量增加了有效载荷,具有质量轻、易折叠包装、展开阻力面积大,再入时弹道系数低和产生的气动热量小等优点。文章以美国NASA的充气式返回舱(IRV-3)为研究对象,采用有限体积法进行了不同速度和迎角下的流场数值计算。研究对比了充气式返回舱在粘性模型和无粘模型下的流场数值结果,发现无粘模型在超声速情况下能满足一定的精度要求,提高了计算稳定性和计算效率。考察了不同迎角、速度下充气式返回舱的气动性能,结果表明阻力系数随着马赫数增加升高之后再逐渐降低,在Ma=5时气动阻力最大;合适的迎角可以降低俯仰力矩系数,增加返回舱的稳定性;迎角在小角度变化时,俯仰力矩系数和升力系数变化较大,而阻力系数变化较小。文章的研究结果对充气式返回舱的设计及分析有一定参考意义。
【作者单位】： 南京航空航天大学航空宇航学院;
【关键词】： 充气式返回舱气动性能 计算流体动力学 粘性模型 航天返回
【基金】：国家自然科学基金(11172137)资助项目 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
【分类号】：V525
【正文快照】： 0引言随着深空探测技术的发展,传统的第一代刚性再入返回舱由于质量大[1]、有效载荷小等诸多限制已经无法满足探测的需要[2-4],第二代柔性充气式再入返回舱作为一种新技术应运而生。充气式返回舱是一种新型充气式再入飞行器,不仅具有质量轻[5]、可折叠包装、收拢体积小[6-7]等

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本文编号：1110937