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空天技术2024年第02期:表面烧蚀对高超声速飞行器气动特性的影响研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郑永康;叶友达;田浩;田浩;蒋勤学;

单位:北京流体动力科学研究中心;

摘要:针对飞行器高速飞行过程中受气动加热影响碳-碳材料表面发生微烧蚀,反应产物进入流场边界层与高温气体相互作用的复杂物理化学过程,开展了典型工况条件下翼身组合体和类HTV-2飞行器的热化学非平衡数值计算,分析了碳-碳材料表面烧蚀效应对高超声速飞行器气动特性的影响规律。结果表明,碳-碳材料表面烧蚀的程度越剧烈,材料表面气体引射速度越高,飞行器降热减阻的效果越明显。碳-碳材料表面烧蚀模型,在端头、翼前缘等区域,主要影响表面热流计算结果;在迎风面大面积区域,主要影响摩阻计算结果;在背风区对流场影响较小。表面烧蚀效应有效降低了轴向力的预测值,对法向力和俯仰力矩几乎没有影响。

关键词:高超声速飞行器;;表面烧蚀;;热流;;碳-碳材料;;降热减阻