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近空间飞行器复杂非线性流动与失稳行为特征及气动控制策略

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登记号：G20175698

所属行业：制造业

学科分类：产品应用相关工程与技术;

关键词： 近空间飞行器 动态稳定特性 飞行动力学

绿色分类：其它;

  • 基本信息
成果名称： 近空间飞行器复杂非线性流动与失稳行为特征及气动控制策略
成果登记号： G20175698 学科分类： 产品应用相关工程与技术;
绿色分类： 其它; 项目关键词： 近空间飞行器  动态稳定特性  飞行动力学    
推荐单位：

成果所处阶段：
合作方式： 成果所属行业： 制造业
国家/地区： 北京 知识产权： 其他
简介： 点击查看
项目研究针对临近空间高超音速飞行器的动态稳定特性这一焦点问题，主要开展了五方面的研究工作：1)发展了基于全局亚迭代的流体动力学和飞行动力学(CFD/RBD)的紧耦合求解方法；2)理论推演与分析了临近空间高超音速飞行器横航向耦合运动模式与耦合判据；3)基于耦合方法数值研究了高超声速面对称飞行器在典型非线性流动环境中的动稳定特性，预测与分析了面对称飞行器典型的静动态气动力特性，尝试性探索类HTV-2的事故模式；4)基于CFD/RBD方法，数值虚拟飞行演示了高超声速面对称飞行器典型工况失稳飞行的非定常流动与姿态演化；5)探索改善气动布局稳定性的控制策略并开展可控性分析。项目研究基于理论简化分析和数值模拟分析，对高超音速飞行器的动态稳定特性取得如下认识：1)高超声速飞行器的非线性流动结构、气动力时滞与动态稳定特性是本质联系；2)临近空间高速飞行存在荷兰滚发散和滚转/螺旋耦合等特殊的模态运动，由此严重影响高超音速面对称飞行器的飞行品质和安全；3)数值虚拟飞行表明，高超声速面对称飞行器失稳运动是多自由度耦合的振荡发散；4)初步分析表明合适策略能够有效控制失稳运动。
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