运载器再入过程气动特性仿真方法、设备、存储介质技术

本申请提供一种运载器再入过程气动特性仿真方法、设备、存储介质，该方法包括：建立气动特性数值仿真计算简化模型；划分计算域流场网格；基于试验测量数据和计算域流场网格，给定试验状态下喷流燃气参数、远场边界条件、飞行器壁面边界条件，得到CFD数值计算模型；基于CFD数值计算模型，复杂构型运载器的再入飞行剖面，设置数值仿真边界条件、发动机燃气组分和参数，进行CFD数值仿真计算；根据CFD数值仿真计算结果获取复杂构型再入气动特性，进而充分考虑复杂构型运载器再入过程中发动机喷流与自由来流耦合作用，对流场结构及运载器再入过程气动特性精确预示，对重复使用运载器的姿态控制及弹道优化提供技术支撑。态控制及弹道优化提供技术支撑。态控制及弹道优化提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
运载器再入过程气动特性仿真方法、设备、存储介质


[0001]本申请涉及航天系统
，尤其涉及一种运载器再入过程气动特性仿真方法、设备、存储介质。

技术介绍

[0002]可重复使用航天运载器是自由进出宇宙空间的关键，代表了未来运载火箭更新换代的技术发展趋势，垂直起降可重复使用火箭是可重复使用航天运载器的重要方向。
[0003]火箭子级垂直再入问题属于典型的不规则顿头体扰流问题，倒飞状态下外漏喷管将诱导出较强的分离涡结构，与箭体底部及尾翼诱导出的分离涡流相互作用，很大程度上增大了运载器扰流的复杂程度；运载器再入过程中将启动反推发动机进行动力减速，发动机喷流与再入主流撞击，产生的强激波、大分离以及相互干扰，进一步增大了运载器扰流复杂程度，气动特性非线性显著，使用常规CFD(ComputationalFluidDynamics)数值仿真方法难以获取其精确气动特性，为动力减速式可重复使用运载器再入气动特性仿真预示带来了障碍。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术缺陷之一，本申请提供了一种运载器再入过程气动特性仿真方法、设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运载器再入过程气动特性仿真方法，其特征在于，所述方法包括：根据运载器再入飞行剖面及再入过程流场特点，建立气动特性数值仿真计算简化模型；划分计算域流场网格；基于试验测量数据和计算域流场网格，给定试验状态下喷流燃气参数、远场边界条件、飞行器壁面边界条件，优化气动特性数值仿真计算简化模型，得到计算流体动力学CFD数值计算模型；基于CFD数值计算模型，复杂构型运载器的再入飞行剖面，设置数值仿真边界条件、发动机燃气组分和参数，进行CFD数值仿真计算；根据CFD数值仿真计算结果获取复杂构型再入气动特性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述划分计算域流场网格，包括：基于运载器实际尺寸建立远场边界；在运载器近壁面及喷流、主流耦合区域划分结构化网格或笛卡尔网格，在自由来流主导区域划分非结构网格；对喷流主流耦合区、近壁面边界层、运载器大逆压梯度分离区进行局部网格加密处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷流燃气参数，包括如下的一种或多种：发动机推力室燃气总温，总压，喷管出口燃气平衡流导热系数，等压比热，燃气分子量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述远场边界条件，包括如下的一种或多种：自由来流的温度，压强，马赫数，来流方向。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，飞行器壁面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉宇，张耘隆，张津泽，吴义田，徐珊姝，陈风雨，吴彦森，李凰立，苏虹，杜涛，闫指江，唐伟，李舟阳，胡彦辰，刘辉，裴慧峰，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：