新型變體軸再入飛行器概念設(shè)計(jì)與能力分析研究.pdf

1、高超聲速再入飛行器的再入速度在5馬赫數(shù)以上，這種再入飛行器作為武器具有快速響應(yīng)、遠(yuǎn)距離精確打擊等多種優(yōu)勢(shì)，因此各國(guó)均開(kāi)始了對(duì)高超聲速再入飛行器的研究，在這方面的研究具有十分重要的研究意義。
　　對(duì)國(guó)外的典型高超聲速再入飛行器按照升阻比分類(lèi)，可以分為兩大類(lèi)：其一是以“快船”有翼式飛行器為代表的高升阻比飛行器，這類(lèi)飛行器有橫程較大，機(jī)動(dòng)能力較強(qiáng)，最大熱流值和最大減速過(guò)載小等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在著再入飛行時(shí)間長(zhǎng)、末端速度小的缺點(diǎn)；另一類(lèi)是

2、以“快船”無(wú)翼式和“HGB”為代表的低升阻比飛行器，這類(lèi)飛行器再入時(shí)間小、末端速度大，且氣動(dòng)加熱的總量較小，但其最大過(guò)載值和最大熱流值很高、橫向機(jī)動(dòng)能力有限。
　　本文為了解決高升阻比類(lèi)型飛行器和低升阻比類(lèi)型飛行器不能兼有大橫程、大落速、小再入飛行時(shí)間和不能適應(yīng)多任務(wù)需求的特點(diǎn)，提出了一種具有高窄、扁平兩種方向的變體軸飛行器，飛行器橫截面為橢圓形，扁平方向的特征面積遠(yuǎn)大于高窄方向的特征面積，這樣在同樣的來(lái)流條件下，如果飛行器以相同

3、馬赫數(shù)和攻角進(jìn)行飛行，以扁平方向飛行的升阻比要遠(yuǎn)大于以高窄方向飛行下的升阻比。
　　為了驗(yàn)證所提出的變體軸再入飛行器的再入能力，本文首先調(diào)研了國(guó)外高超聲速再入飛行器的氣動(dòng)外形和再入能力現(xiàn)狀，對(duì)變體軸飛行器進(jìn)行三維建模，并將模型和所設(shè)定的求解域同樣導(dǎo)入相關(guān)軟件進(jìn)行非結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的劃分，然后導(dǎo)入到CFD-FASTRAN中進(jìn)行CFD計(jì)算，得到飛行器在不同馬赫數(shù)和攻角飛行下的升阻比、升力系數(shù)、阻力系數(shù)和法向力軸向力系數(shù)等典型氣動(dòng)參數(shù)。之后通過(guò)