氣動外形設計是有翼再入飛行器(RV-W)的關鍵技術之一。分析了氣動參數(shù)對再入飛行性能的影響,探討了有翼再入飛行器氣動外形設計的規(guī)律和準則。基于上述設計準則,以類X-37B飛行器為研究對象,集成幾何參數(shù)化建模、氣動力、氣動熱、熱防護等學科快速分析方法,采用多學科設計優(yōu)化方法,以最優(yōu)氣動特性為目標對飛行器氣動外形進行了優(yōu)化;得到優(yōu)化氣動外形后,對飛行器熱防護系統(tǒng)(TPS)進行了輕量化設計優(yōu)化。結果表明,優(yōu)化外形的氣動特性相比初始外形得到了較大的提升,設計優(yōu)化得到的熱防護系統(tǒng)重量占比(8.7%)優(yōu)于同類飛行器的熱防護系統(tǒng)重量占比統(tǒng)計數(shù)據(jù),說明了本文有翼再入飛行器氣動外形集成設計優(yōu)化方法的有效性,可為同類飛行器提供參考。

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【部分圖文】：

圖1最大升阻比下進入時總加熱量與進入速度的關系[12]

圖3為再入飛行器結構重量與最大升阻比的關系，其中縱軸表示假設有效載荷相同時，其他飛行器需要的結構重量W與返回艙結構重量W0之比；橫軸表示不同氣動外形飛行器的升阻比變化。從圖中可以看出，為獲得高升阻比，飛行器的變化趨勢為拉長機身，壓縮飛行器橫截面積，機頭由鈍頭體逐漸變尖銳，這樣將使....

圖2最大升力系數(shù)下進入時總加熱量與進入速度的關系[12]

圖1最大升阻比下進入時總加熱量與進入速度的關系[12]圖3再入飛行器結構重量與最大升阻比的關系

圖3再入飛行器結構重量與最大升阻比的關系

圖2最大升力系數(shù)下進入時總加熱量與進入速度的關系[12]1.2升力系數(shù)對再入飛行的影響

圖4軌道傾角隨最大升力系數(shù)變化

圖4為軌道傾角if與最大升力系數(shù)CL,max的關系。從圖中可以看出隨著最大升力系數(shù)的增加，所能改變的最大軌道傾角也相應增加，即機動飛行能力相應增加；但當最大升力系數(shù)大于一定值時，軌道傾角增加趨勢變緩。1.3彈道系數(shù)對再入飛行的影響

本文編號：3928167