航天飞机的低密度效应——(航天飞机空气动力学问题之三)

美国第一代航天飞机(Shuttle-I)在177千米高度以上飞行时处于自由分子流区(克努曾数 Kn≥10),在83～177千米的高度范围内处于过渡流区(0.001≤Kn≤10)。传统的连续介质空气动力学已不适用了,而要用非连续的稀簿空气动力学。本文简要介绍美国航天飞机研制过程中采用过的蒙特卡罗直接模拟法、粘性激波层法和洛克希德工程计算等理论计算方法。并与风洞试验和飞行试验结果进行了比较和分析。研究结果表明:低密度效应对航天飞机的气动加热、阻力系数和升阻比等气动性能有很大的影响;理论计算与飞行试验的差别随 K_n 数的增大而增大,其差別的原因尚没有确切和满意的解答。对过渡流,目前无论是理论计算还是风洞实验都存在着较大困难。因此必须加强对航天飞机低密度效应的理论和实验研究。     

汽车尾迹区涡流频率特性实验分析

基于模型风洞实验台架,对汽车模型外流场尾迹区流动结构进行实验研究。采用热线风速仪,对外流场尾迹区中选定测点处的三维速度场进行采样。针对速度场的采样数据,进行功率谱密度分析,探讨了汽车尾迹区破裂涡流的频率特性及其变化规律。分析结果得出：流体微团随着流场整体运动的同时,在其运动轨迹附近进行三维脉动。     

基于高阶谱差分的扑翼面运动学数值优化(英文)

基于高阶谱差分(SD)格式的高成本效益的优化方法被用以优化扑翼面的运动学,从而达到最大推进效率。具体来说,基于梯度的优化算法与高阶谱差分的纳维-斯托克斯流动求解器被耦合用以研究一系列NACA对称翼型的最优运动学。在此研究中,翼型做沉标和俯仰运动。数值优化在粗网格上进行。得到最优解后,在密网格上用高阶SD求解器捕获处于最优运动学状态下扑翼面的详细涡结构。提出的数值优化框架被用以研究翼型厚度,雷诺数和俯仰中心位置对最佳巡航飞行的影响。通过研究相关流场,气动力以及等效攻角(AOA)的变化,我们解释了与最佳扑翼面运动相关的流动物理特性。     

大型双组元排放推进系统的设计与研制

对大型双组元推进系统进行增压改进,使其新系统完全不同于目前的压力调节系统。从推力室设计、性能及系统结构三方面考虑,新方案的工作条件均有重大的技术改进,通过推力室热试对系统水平进行了测试,并对推进系统的排放方案的寿命期限进行了验证。     

模型自由飞试验研究可靠性设计

阐明了模型自由飞试验可靠性问题研究的重要性，指出自由飞试验的可靠性从本质上讲取决于总体方案的制定和各分系统的设计阶段；明确提出自由飞试验的可靠性设计任务；较为详细地论述了模型自由飞试验研究工程的可靠性设计内容，其中包括：可靠性指标的确定，可靠性模型的建立，可靠性预测，可靠性分配，可靠性设计技术，可靠性试验，可靠性评估等。     

高空台空气加热炉试验与研究

介绍了高空台空气加热炉的主要结构、特点和试验情况，对其交换因素和热效率较低的原因进行了分析，最后指出了改建途径。     

当代航空空气动力学的发展和我国的现状

本文简述了当代世界航空空气动力学的发展情况，特点，航空技术先进国家的航空空气动力学水平。