临近空间环境对高速飞行器影响分析与仿真研究.pdf

《临近空间环境对高速飞行器影响分析与仿真研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第25卷第9期系统仿真学报⑥、，01．25NO．92013年9月JournalofSystemSimulationSep．，2013临近空间环境对高速飞行器影响分析与仿真研究黄华1，刘毅2赵增亮，姚志刚(1．北京应用气象研究所，北京100029；2_中科院大气物理研究所，北京100029)摘要：综合应用大气科学、飞行力学、计算流体力学、计算机仿真等多学科知识，简要分析临近空间敏感环境要素与强扰动现象对高速飞行器的影响效应，论证提曲临近空，可环境对高遮飞行器影响仿真研究方案，突破临近空问环境建模仿真高速飞行器等离子鞘套特性

2、计算、临近空间环境影响定量评估等关键技术，进行典型案例仿真应用、演示验证和结果分析。仿真结果表明：所提出的临近空间环境对高速飞行器影响仿真研究方案切实可行，已突破的关键技术和研究成果可为未来仿真应用系统开发和工程推广应用打下坚实的技术基础。关键词：临近空间环境；高速飞行器；影响效应；建模仿真中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1004．731X(2013)09．2230—04SimulationoftheInfluenceofNearSpaceAtmosphereonSupersonicVehicleHUA

3、NGHua，LIUyi2ZHA0Zeng-liang，YAOZhi．gang，(1．TheInstituteofAppliedMeteorology,Beijing100029，China；2．InstituteofAtmosphericPhysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029，China)Abstract：Basedontheknowledgeofatmosphericscience．flightdynamics，computationalfluiddynamics，

4、computersimulation，etc，theinfluenceofnearspaceatmosphereanditsprominentphenomenaonsupersonicvehiclewasdiscussed．Thenapracticalschemeforthesimulationresearchwasworkedout,andsomepivotaltechnologiesandfeasiblesolutionswerediscussed,includingmodelingofnearspaceatmosp

5、hereenvironment,high—temperatureplasmaofsupersonicvehicleandevaluationofatmosphericenvironmentinfluence．Aflast,somerepresentativeapplicationsweregivenandanalyzedThesimulationresultsshowthat．thepracticalschemeandthosepivota1technologiesarefeasible．efectiveandusefu

6、lforthefuturedevelopmentofengineeringapplicationsystems．Keywords：nearspaceenvironment；supersonicvehicle；environmentinfluence；Modeling&Simulation相对容易。因而，以超声速、高超声速飞行的临近空间高引言速飞行器成为了世界各国竞相发展的重点。它以火箭或吸临近空间是距地球表面高度20～lOOkm之问的空间区气式发动机作为动力，具有飞行速度快、机动能力强等特域，处于航空与航天的结合部，具有

7、独特的优势和战略价点。其中，又以美国的x系列最为著名，已有三十余年的值。临近空间飞行器是指能够在临近空间空域内飞行，并研究基础，先后经历了四个发展阶段，分别以X．15、X．30、执行特定任务的飞行器，目前主要集中于浮空飞行器、高x．43、x．51等型号作为其突出代表。其中，X．43A在2004空无人机与高速飞行器等研究领域。年3月的一次试飞中，在30千米的高空实现了速度为M7由于临近空间空气稀薄，一方面，飞行器若要获得较的自主飞行，同年11月，X．43A的最大速度已经达到M9．8，强的机动能力和足够的升力保证，必须实现高

8、速飞行；另初步实现“2小时全球到达”的目”。一方面，稀薄的空气也可有效减小空气阻力，使得在稠密对于高速飞行器，临近空间环境要素和强扰动现象的大气中难以实现的超声速、高超声速飞行，在临近空间中影响尤为明显，直接影响着飞行安全和任务完成。开展临近空间环境对高速飞行器影响研究已成为当前急需解决的收稿日期：2013—04．2