摘要：基于液氧甲烷发动机的重复使用运载器在重复使用和使用维护方面具有优良的性能,成本更低。世界各国正在加速开展相关研究及工程研制,典型代表包括火神运载火箭、朱雀二号运载火箭等。对基于液氧甲烷发动机的重复使用运载器的技术特点、面临的技术挑战进行分析,并基于此提出后续重点研究内容,包括重复使用总体设计与评估技术、上升再入返回着陆一体化制导导航与控制技术、大尺寸轻质结构与制造技术、重复使用液氧甲烷发动机技术、健康管理预测与重复使用运行维护技术、重复使用热防护技术等,为后续开展液氧甲烷重复使用运载器工程研制奠定基础。

摘要：针对大规模数值计算规模化管理的难题,采用网格计算技术将网络环境下分散的计算资源组建了CFD网格计算环境。采用主动接入方式,以中心服务器为核心的网格计算管理和服务模式,构建CFD网格计算环境,实现了CFD计算在网格环境内的自动化计算管理,提高了计算资源的利用效率,降低了设计人员的劳动强度。

摘要：气动技术是高超声速飞行器的重要支撑技术。目前高超声速飞行器迅速发展,飞行器向外形复杂化、大气层滑翔飞行方向发展。高超声速飞行器飞行时间加长,飞行距离延长。新型高超声速飞行器的迅速发展向空气动力学领域提出了众多高难度的问题,需要研究新的技术加以解决。结合高超声速飞行器发展的方向和一些典型项目的气动需求,针对高超声速飞行器可能的新型气动布局和相应的气动设计技术进行了探讨。

摘要：采用CFD方法研究了前体边界层状态对轴对称高超声速进气道的波系结构、激波/边界层干扰特性以及流量捕获能力、总压恢复系数等的影响,获得了不同马赫数下进气道性能参数随一级锥边界层强制转捩位置的变化规律,并对采用二维粗糙体作为强制转捩措施给流场所带来的干扰进行了分析,研究中还对比了具体进气道设计方案间的差别.

摘要：随着新一代高超飞行器性能的要求越来越高,飞行性能提高和可操纵性下降之间矛盾问题凸显出来,传统的三通道静稳定设计判据,所能提供的设计区域非常狭窄,以往通过牺牲飞行性能确保操作性的做法已经不可取。为此需要探索新型的气动布局设计准则,扩宽可用设计区域,为设计高性能的飞行器创造条件。国外的经验表明,将横航向作为一个整体设计是一种可行的设计思路,Cnβ-dyn和LCDP参数对飞行器的横航向的开环和闭环模态特性能够进行可靠的划分,采用上述参数的组合可以作为先进气动布局的设计判据。在本文中,通过上诉组合参数极性划分了不同区域,以某一典型飞行器作为研究对象,开展了不同区域的开环模态特性,并采用根轨迹法,研究偏航角速率、滚转角速率和侧滑角反馈信号分别单独作用于航向通道和横向通道的6种闭环响应特性。研究结果显示,飞行器的可操作性和不同信号的闭环反馈特性同划分区域是紧密相关的。这种区域划分可以为高性能飞行器的设计提供一种设计方向性的指导。

摘要：航天运输技术是体现国家航天实力的重要标志,是实现进出空间的重要基础.经过几十年的发展,一次性运载火箭技术已经相对成熟,但仍面临着高可靠、高安全、低成本、快速发射、提升运载能力等挑战.重复使用航天运输系统是指能够实现往返于宇宙空间和地球之间,或在外层空间轨道之间飞行,执行任务后可返回地面,并可以多次使用的航天运输系统,如图1所示.重复使用航天运输系统技术的发展一直是航天运输领域研究的热点和难点.通过采用重复使用设计理念和简易发射方式,能够有效缩短发射周期、提高发射灵活性,同时基于多次重复使用、费用均摊的原则,可以大幅降低发射费用,最终实现低成本自由进出空间、高效利用空间、和平开发空间.

摘要：针对可重复使用运载器舵轴中应用的30CrMnSiA及0Cr17Ni4Cu4Nb两种典型材料,开展了裂纹扩展速率测试,确定了其裂纹扩展参数;基于扩展有限元方法,建立了30CrMnSiA及0Cr17Ni4Cu4Nb两种材料平板结构的裂纹扩展寿命预测模型,预测结果与试验结果吻合良好。建立了含初始1mm裂纹的重复使用运载器舵轴裂纹扩展模型,确定了其裂纹扩展寿命,分析模型和结果可用于指导该类结构的损伤容限设计。

摘要：面对称重复使用运载器出于俯仰配平控制需求通常会在力臂最长的尾端面布置体襟翼,飞行过程中发动机喷流对体襟翼产生强烈局部干扰加热,底部发动机喷流体襟翼干扰加热精确预示是重复使用运载器热防护设计的关键问题。首先开展全尺度局部燃气流风洞测热试验,针对高温燃气与体襟翼直接干扰、二次干扰量值及规律进行了分析;进一步开展多组分气体模型燃气喷流干扰数值模拟研究,通过燃气流风洞试验数据对数值仿真的正确性进行了验证,分析了典型飞行工况喷流干扰热特性及变化规律;通过研究详细分析了喷流干扰热流与流场压力特性间关联性关系,在传统喷流直接干扰热流与压力比拟关系基础上进一步获得了二次干扰主控因素与干扰关系,且通过相关性分析发现二次干扰区热流相对同等工况直接干扰压力相关性强度增幅达84%以上。预测分析方法对重复使用运载器底部热防护设计具有重要的理论意义和工程应用价值。

摘要：空间环境下直接面向运行轨道电子产品的热设计是产品设计的关键。本文对这类电子产品的工作环境进行了研究,并应用专业的电子产品热分析软件对某空间电子模块进行了热仿真。结果表明,该方法是可行的。

摘要：研究面对称重复使用运载器尾部发动机的喷流干扰特性对于飞行器设计具有重要意义。在中国航天空气动力技术研究院的FD-12风洞中开展了亚/跨声速飞行条件下的喷流试验。试验使用常温压缩空气作为喷流介质模拟发动机的高温燃气,采用的相似参数包括:飞行器的几何外形尺寸、飞行器的飞行马赫数、发动机喷管的出口马赫数、发动机喷流与自由来流静压比。试验结果表明了发动机喷流对全飞行器气动特性和体襟翼铰链力矩的影响随来流马赫数、喷管、体襟翼偏角等因素的变化规律。