返回舱动态稳定性分析及被动控制方法研究

摘要：

耦合求解非定常可压缩Navier-Stokes方程和刚体运动方程,数值模拟返回舱跨声速俯仰自由振动过程,探讨返回舱前后体对动态稳定性的影响及其被动控制方法.研究结果表明:在俯仰振动过程中,返回舱前体对流场做正功,释放返回舱振动能量,抑制振幅增加;而返回舱后体对流场做负功,增加返回舱振动能量,导致振幅增加,当两者相等时,振动进入极限环状态.在上述物理机理分析基础上,本文给出六种不同的返回舱后体修改方案,并采用数值模拟方法研究不同的后体外形对返回舱俯仰自由振动幅度和频率特性参数的影响,研究结果可为返回舱设计及动态稳定性的控制方法提供依据.

关键词：返回舱、动态稳定性、被动控制、Navier-Stokes方程、数值模拟

所属期刊栏目：40

分类号：O3(力学)

资助基金：国家自然科学基金90716015;国家重点基础研究发展计划2009CB723800;61351

在线出版日期：2011-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1156-1164