“龙”飞船自备动力逃逸阶段两舱分离研究

摘要

载人“龙”飞船采用自备动力逃逸技术进行整船逃逸,达到逃逸安全距离后,返回舱和货舱分离.针对两舱无动力分离问题,本文采用基于嵌套网格的六自由度仿真方法,对“龙”飞船待发段逃逸过程,不同飞行速度、分离初始速度、迎角的两舱分离特性进行研究.研究结果表明:飞行动压对分离安全影响较大,通过适当延后分离时刻以降低飞行动压可有效提高分离安全性;0°迎角分离时,货舱一定时间处于返回舱尾流内,此阶段时货舱所受气动阻力小于返回舱,当初始分离速度较小时,存在碰撞风险;带迎角分离可加速两舱姿态变化,进而加速两舱运动轨迹变化,对提高分离安全性有利;但迎角和初始分离速度存在匹配关系,当迎角较大,分离初始相对速度较小时,将导致姿态变化速度大于两舱水平距离变化速度,发生碰撞.