充气式再入减速器动态气动载荷与结构特性研究

吴杰; 张章; 侯安平; 王立武; 王洁; 曹旭

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cqvip:针对充气式再入减速器在动态飞行环境下的结构特性变化问题,提出一种基于飞行轨迹参数的CFD动态边界条件加载方法,有效实现了飞行动力学与空气动力学之间的耦合。同时,建立考虑内充压气体热效应的流固耦合模型,较已有方法更全面地考虑了结构变形对流场的影响以及内充压气体状态参数的改变,突破了现有研究中未能完整考虑温度对结构特性影响的局限。利用此模型着重对比了再入过程中气动力与气动热对结构应力及一阶固频的影响,并研究了尺寸变化对结构特性的影响规律。研究发现单独考虑气动力与气动热作用时,结构最大应力分别升高至39.6 MPa与33.5 MPa,而适当减小半锥角和增多气囊数目有利于减小结构应力。本文研究为充气式再入减速器的强度校核及优化设计提供了有价值的参考。

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来源
《宇航学报》 |2020年第3期|287-297|共11页
作者
吴杰; 张章; 侯安平; 王立武; 王洁; 曹旭;
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作者单位

北京航空航天大学能源与动力工程学院北京 100191;

北京空间机电研究所中国空间技术研究院航天器无损着陆技术核心专业实验室北京 100094;

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正文语种 chi
中图分类其他;
关键词
充气式再入减速器; 结构特性; 飞行轨迹参数; 内充压气体; 流固耦合;

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