C∕SiC刚性热防护结构热力耦合分析

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1、2012年第3期导弹与航天运载技术No.32012总第319期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.319文章编号：1004-7182(2012)03-0006-05临近空间乘波体飞行器弹跳瞬间特性研究李海林，吴德伟（空军工程大学电讯工程学院，西安，710077）摘要：以临近空间乘波体飞行器弹跳瞬间的特性为研究对象，论证临近空间乘波体飞行器飞行轨迹属于非开普勒轨道的研究范畴；推导基于非开普勒轨道的该飞行器巡航段和再入段的动力学方程，研究弹跳瞬间临近空间乘波体飞行器的位置矢量求解问题；进而论述弹跳瞬间特性，提出弹跳系数的概念，最后进行仿真分析，结果表明临

2、近空间乘波体飞行器弹跳瞬间有明显的拐点特性并且加速度必须满足一定的条件才能弹跳，所得结论对临近空间乘波体飞行器弹跳飞行的研究具有一定的参考价值。关键词：非开普勒轨道；临近空间乘波体飞行器；巡航段；再入段；弹跳系数+中图分类号：V412.44文献标识码：AStudyonBouncing-momentCharacteristicsofNearSpaceWaveriderVehiclesLiHailin,WuDewei(TelecommunicationEngineeringInstitute,AirForceEngineeringUniversity,Xi'an,710077)

3、Abstract:Bouncing-momentcharacteristicsofnearspacewaveridervehiclesisstudiedinthepaper,arguingthatthetrajectoryofnearspacewaveridervehiclesiswithintheresearchscopeofnon-keplerianorbits;thedynamicsequationsforcruisingandreentryphasesbasedonnon-keplerianorbitsisderived,andthequestionofbounci

4、ng-momentpositionvectorofnearspacewaveridervehiclesisresearched;thenthebouncing-momentcharacteristicsandtheconceptofbouncingmodulusispresented;lastlyasimulationanalysisisconducted,anditsresultsshowthatthebouncing-momentcharacteristicsofnearspacewaveridervehicleshavedistinctinflexion,andthe

5、valueofaccelerationhastosatisfyacertainconditiontomakevehiclesbouncing,whichisofacertainreferencevalueforthestudyofbouncingflightofnearspacewaveridervehicles.KeyWords:Non-keplerianorbits;Nearspacewaveridervehicles;Cruisingphase;Reentryphase;Bouncingmodulus0引言划都是典型的高超声速乘波体飞行器。高超声速飞行中，随着马赫数的

6、升高，波阻和摩“猎鹰”计划2可以在临近空间做弹跳飞行，这阻的增加，会形成升阻比屏障，采用乘波体飞行器是种新的飞行器将对航空航天领域产生革命性的影响，克服此屏障的有效方法。作为高超声速飞行器，乘波同时也把临近空间飞行器的研究引入高潮。临近空间体飞行器的性能比常规高超声速飞行器更优，文献[1]乘波体飞行器的研究和应用，将不仅是航空航天技术[2~4]对马赫数6.3的巡航乘波体飞行器方案研究的结果表领域的一次飞跃，更是军事变革的尖刀。本文论述明，采用乘波体可使起飞质量减小约30%，推力需求临近空间乘波体飞行器弹跳飞行轨迹，重点研究该飞也大幅下降。乘波构型在空气动力学上的优点是：下行

7、器弹跳瞬间的特性，并把非开普勒轨道的研究引入表面位于激波后的高压气流被完全封住，不会绕过前临近空间乘波体飞行器的研究范畴。为简述问题，不缘“溢出”至上表面，因而可保持高压，即所有的高考虑高超声速的热流、动压和过载等的变化，仅研究压气体都在乘波体下方，所有产生波阻的气体同时也临近空间乘波体飞行器的非开普勒轨道问题。提供了升力。美国的X-30、X-43和著名的“猎鹰”计航天器的开普勒轨道可由如下限制性二体问题运收稿日期：2011-08-31；修回日期：2011-11-11作者简介：李海林（1982-），男，博士研究生，