火箭整流罩半罩再入过程连续流区气动特性数值研究

摘要

针对整流罩半罩与运载火箭分离后再入落点预测难的问题,结合再入实测飞行弹道数据,采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)方法对某型常用火箭整流罩半罩再入过程在连续流区的气动特性进行了全面研究,得到了再入速度在Ma为0.20~5.95和攻角为0°~360°范围内的气动参数。计算结果表明:半罩再入过程存在2个配平攻角,超音速和亚跨音速流域的第1个配平攻角分别约为95°和88°,第2个配平攻角均约为255°;在第1个和第2个配平攻角处,半罩在0°滚转角位置分别表现出在滚转方向上静稳定与非静稳定特性;沿半罩轴线方向调节其质心位置,可有效改变其配平飞行攻角,从而显著改变配平飞行升阻比。研究结果对运载火箭半罩再入落区可靠预测或一定范围内的落区调节控制具有重要价值。