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题名不同迎角和速度下充气式返回舱气动性能预测
被引量：5
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作者
赵晓舜
余莉
杨雪
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机构
南京航空航天大学航空宇航学院
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出处
《航天返回与遥感》
北大核心
2016年第5期27-36,共10页
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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)
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文摘
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。
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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
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Keywords
inflatable reentry vehicle
aerodynamic performance
CFD
viscosity model
space recovery
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分类号
V411.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名空间返回航天器气动外形设计与需求分析
被引量：9
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作者
方方
田园
赵攀
李志辉
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机构
中国空间技术研究院载人航天总体部
中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2018年第5期816-825,共10页
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基金
国家重点基础研究发展计划(2014CB744100)
国家自然科学基金(91530319
1325212)
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文摘
本文分析了空间返回任务对返回舱气动外形的需求,给出气动外形设计不仅要满足返回性能要求,还要考虑发射阶段火箭、运行阶段航天器的约束条件,并满足载人、运物任务要求的设计准则。分析了不同气动特性的返回舱外形对返回飞行动力学及热力学性能的影响,提出升阻比和局部热环境是返回器气动外形选取的关键因素。系统阐述了各类返回航天器外形确定的总体设计思想,研究总结了各类返回航天器外形的效益、飞行性能、安全性以及返回控制综合性能。选取典型外形为研究对象,用Boltzmann模型方程气体动理论统一算法、DSMC方法、NS/DSMC耦合算法、N-S解算器,对近连续过渡区绕流开展数值模拟研究,与飞行试验数据对比分析,提出须大力发展跨流域空气动力学数值模拟方法研究。
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关键词
空间返回
气动外形
升阻比
设计约束
返回性能
数值模拟
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Keywords
re-entry from outer space
aerodynamic configuration
lift-drag ratio
design constratints
reentering performance
numerical simulation
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分类号
V411.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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