高超声速飞行器表面气动热传递预测

摘要：

高超声速飞行器与附近大气存在着强烈的压缩与摩擦作用,产生的热传递到飞行器表面,会导致表面材料发生变形甚至烧蚀.在高超声速飞行器的设计阶段,需要准确预测飞行器气动热状况,采取相应防热措施,以保证飞行稳定性与安全性.针对某型号高超声速火箭弹,给出一种用于预测弹头热流密度的工程计算方法.为提高计算准确度,同时考虑了边界层内气体参数的变化与飞行攻角的影响,采用了参考焓法和等价锥法.计算中把弹头分为驻点、圆头和锥面区域三部分,分别采用对应的热流密度计算公式.算例验证表明,上述计算方法简捷有效,计算量小,可在飞行器概念设计与早期分析中使用.最后,将上述算法应用于某型号高超声速火箭弹弹头,计算得到飞行器在一定高度和速度飞行时的驻点和锥身热流密度,并给出不同攻角下弹头的热流密度分布状况,为飞行器设计提供依据.

关键词：高超声速火箭弹、气动热、传递、工程算法、热流密度

所属期刊栏目：35

分类号：V448.15+3(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：技术基础科研H092013B001

在线出版日期：2019-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：16-21