南京航空航天大学学报

作者：吕凡熹，赵飞，刘瑜，杜若凡，石泳，张宇佳

单位：中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室，北京 100094；,中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室，北京 100094；,中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室，北京 100094；,中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室，北京 100094；,中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室，北京 100094；,中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室，北京 100094；

关键词：类Starship飞行器;动导数;数值模拟;弹簧近似法;强迫振动;大迎角

基金：国家自然科学基金（11802015）。

再入飞行器的动态稳定性是其任务成败的关键因素，因此有必要对新型类Starship飞行器大迎角动态特性进行深入研究。为辨识动导数，采用基于分区弹簧近似法动网格技术的非定常N-S方程求解器开展强迫振动的数值仿真。有限体积离散采用Roe格式及SST湍流模型，时间方向采用全隐式GMRES方法进行迭代求解。在高超声速弹道外形（Hyper ballistic shape，HBS）标模验证的基础上，获得了类Starship飞行器典型大迎角状态下不同飞行马赫数、重心位置、操纵面偏转角、迎角和减缩频率的俯仰动导数变化规律：典型状态下，俯仰动导数超声速时为负，亚声速时为正；随不同因素的变化，Ma=0.3和Ma=5.0时的俯仰动态特性差异明显；高速下操纵面上偏会导致阻尼减小，且后翼影响更显著。计算结果表明了本文方法在宽速域、大空域复杂外形飞行器动态特性辨识中的应用价值。

来源：2022年第4期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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