摘要：为研究如何在不额外增加稳定装置的基础上提高超声速条件下火箭橇的在轨运行稳定性,基于数值分析方法开展了高超声速火箭橇气动特性优化设计,并通过风洞试验对优化后的橇体进行了不同工况下的气动特性研究。建立了基于SST湍流模型、N-S控制方程的火箭橇气动特性数值分析方法,通过经典双椭球模型对计算方法的准确性进行验证。基于气动特性数值分析方法开展橇体气动外形设计,对整流板俯仰角、侧偏角以及前、后滑靴的位置进行优化。通过风洞试验对优化后的橇体进行不同工况下的气动特性研究,分析马赫数、雷诺数以及轨道和地面效应的影响。研究结果表明:火箭橇高超声速气动特性数值分析方法的精度约为86.94%,可以用来模拟火箭橇在高超声速流场中的气动特性;在Ma=5时,优化后的模型相较于优化前的模型,气动阻力减小了约23.57%,气动升力减小了约38.49%;随着马赫数的增加,橇体阻力系数呈下降趋势,当Ma从4增加到6,橇体的阻力系数下降约19.98%;橇体升力系数与俯仰力矩系数均随着雷诺数的增大而增加,Ma=5,当雷诺数从1.80×10^(7)变化到3.60×10^(7)时,橇体的阻力系数与俯仰力矩系数分别增加约8.95%和13.09%;轨道和地面会导致橇体阻力系数、升力系数和俯仰力矩系数同时增加,其中俯仰力矩系数的变化最为显著,3组对比试验的俯仰力矩系数平均增量约为992%。该研究可为高超声速火箭橇设计提供数据支撑,具有一定的工程应用价值。

摘要：为了确定运行速度800 m/s双轨火箭橇前立柱横梁位置,采用SST湍流模型求解三维定常N-S方程,对5种横梁安装高度的火箭橇进行了仿真,从横梁周围流场、被试品气动特性两方面进行了分析。结果表明:前立柱横梁安装高度对横梁整流来流方向、整流表面最高压力值与位置、被试品与火箭橇相交激波、被试品气动升力、被试品压心系数、被试品表面压力分布均存在影响,并得出了以平均火箭橇运行过程中各爆炸螺栓工作载荷、稳定弹橇分离后被试品飞行姿态为目的的横梁安装高度与被试品质心系数的设计对照表。

摘要：采用FLUENT软件对某变循环发动机的高压跨声速涡轮级的三维粘性流场进行了数值模拟计算,使用混合平面法实现涡轮级动、静三维流场联算,计算中分别采用两个典型的双方程模型RNG k-ε模型和realizable k-ε模型,并将计算结果进行了对比,结果在一定程度上表明在分离流计算和带二次流的复杂流动计算中,Realizable k-ε模型的计算结果更精细一些。同时分析了其内部流场以及通道内总压损失的分布情况,为进一步改进叶型设计提供了理论依据。

摘要：为了解决火箭橇刹车系统工作时的非稳态特性在流场分析中难以采用相对运动理论及迎风阻力的算法问题,采用Fluent动网格技术对缆绳水刹车以及戽斗水刹车进行了非稳态工况仿真计算研究,得到了缆绳水刹车的刹车力特性曲线以及戽斗水刹车的刹车力随时间变化曲线,缆绳刹车仿真结果与理论解析结果进行了对比吻合较好。戽斗水刹车进行了仿真和试验值对比,结果表明水戽斗在750m/s速度下仿实误差为3.92%,在590m/s时仿实误差为6.01%,该计算为火箭橇刹车工程设计提供了算法参考。

摘要：本文采用FLUENT对某简易滑靴二维模型在5Ma条件下的气流场及结构域温度场进行耦合仿真,对滑靴在气动热作用下的熔化情况进行评估,为高超声速火箭橇滑靴气动及热防护设计方法提供有益参考.