| 类Starship飞行器大迎角动态特性数值研究 |
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| 引用本文： | 吕凡熹,赵飞,刘瑜,杜若凡,石泳,张宇佳. 类Starship飞行器大迎角动态特性数值研究[J]. 南京航空航天大学学报, 2022, 54(4): 678-687 |
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| 作者姓名： | 吕凡熹 赵飞 刘瑜 杜若凡 石泳 张宇佳 |
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| 作者单位： | 中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室，北京 100094 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（11802015）。 |
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| 摘 要： | 再入飞行器的动态稳定性是其任务成败的关键因素，因此有必要对新型类Starship飞行器大迎角动态特性进行深入研究。为辨识动导数，采用基于分区弹簧近似法动网格技术的非定常N-S方程求解器开展强迫振动的数值仿真。有限体积离散采用Roe格式及SST湍流模型，时间方向采用全隐式GMRES方法进行迭代求解。在高超声速弹道外形（Hyper ballistic shape,HBS）标模验证的基础上，获得了类Starship飞行器典型大迎角状态下不同飞行马赫数、重心位置、操纵面偏转角、迎角和减缩频率的俯仰动导数变化规律：典型状态下，俯仰动导数超声速时为负，亚声速时为正；随不同因素的变化，Ma=0.3和Ma=5.0时的俯仰动态特性差异明显；高速下操纵面上偏会导致阻尼减小，且后翼影响更显著。计算结果表明了本文方法在宽速域、大空域复杂外形飞行器动态特性辨识中的应用价值。
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| 关 键 词： | 类Starship飞行器 动导数 数值模拟 弹簧近似法 强迫振动 大迎角 |
| 收稿时间： | 2022-03-29 |
| 修稿时间： | 2022-05-13 |
Numerical Simulation of Dynamic Derivatives for Starship-Like Spacecraft at High Angles of Attack |
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| Lyu Fanxi,Zhao Fei,LIU Yu,Du Ruofan,Shi Yong,Zhang Yujia. Numerical Simulation of Dynamic Derivatives for Starship-Like Spacecraft at High Angles of Attack[J]. Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, 2022, 54(4): 678-687 |
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| Authors: | Lyu Fanxi Zhao Fei LIU Yu Du Ruofan Shi Yong Zhang Yujia |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Starship-like spacecraft dynamic derivatives numerical simulation spring analogy method forced vibration high angles of attack |
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