攻角效应对降落伞拉直过程影响的仿真模拟

摘要：

降落伞的弹射拉直过程是降落伞工作的第一个关键动作,能为后续降落伞顺利充气创造条件.降落伞的弹射拉直过程一般处于飞行器尾流区域,尾流特性对该过程具有重要影响.开伞时飞行器的高度、Mach数、攻角等均会对飞行器尾流造成影响,其中开伞时飞行器攻角是降落伞设计中的一个重要考虑因素.该文采用三维非定常Reynolds平均N-S(unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes,URANS)方程耦合六自由度(six degrees of freedom,6DoF)运动方程的方法,针对攻角效应对降落伞弹射拉直过程影响进行了研究.结果表明:攻角效应会显著改变飞行器尾流特性,与0°攻角相比,非0°攻角返回舱尾流呈现非对称流动特征,进而导致尾流方向与弹射初始速度方向不一致;非对称尾流会对分离体轨迹和姿态产生较大影响;攻角效应会导致分离体与尾流相对位置改变,从而影响拉直过程时间,即随着开伞攻角增加,弹射拉直时间减少.该方法和结论对于降落伞系统设计具有重要的参考价值.

关键词：攻角效应、尾流、超声速降落伞、弹射拉直、仿真

所属期刊栏目：63

分类号：V448.15(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：天问二号小天体探测项目

在线出版日期：2023-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：311-321