基于CFD/RBD耦合的并联构型飞行器近地分离特性研究

作     者：罗星东 侯自豪 袁雅 薄靖龙 翟茂春 李少伟 张珅榕 

作者机构：中国航天科工飞航技术研究院磁悬浮与电磁推进技术总体部 

出 版 物：《空天技术》 (Aerospace Technology)

年 卷 期：2025年第1期

页      面：48-58页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：CFD/RBD耦合 并联构型 近地分离 超声速地面效应 电磁助推 

摘      要：为满足磁悬浮电磁助推发射过程中并联构型飞行器近地分离安全性分析需求，建立了基于CFD/RBD耦合的多体分离预测方法，制定了含辅助分离机构的近地约束分离策略，探究了约束分离和自由分离过程中的流场结构、气动载荷和约束载荷特性，并研究了姿控发动机工作时长对分离特性的影响。结果表明，近地激波干扰结构在约束分离阶段基本不变，飞行器头部激波的地面反射激波在自由分离阶段对机翼翼面形成直接干扰。随着飞行器抬头，超声速地面效应逐渐减弱，气动升力逐渐向自由空间状态靠近，与此同时垂向约束载荷不断减小。随着约束解除并进入自由分离阶段，头部反射激波增强了飞行器升力和低头力矩。当姿控发动机工作无量纲时间为280时，飞行器质心垂向位移将在无量纲时间1466时满足安全间距条件，此时俯仰角为θ=6.1°且约束时间恰到好处，能够更好地实现安全分离。