飞船返回舱再入俯仰动稳定吸引子数值仿真

• 作者: 张涵信 袁先旭 谢昱飞
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 静、动态气动特性 吸引子 吸引域 局部稳定性 全局稳定性
• 年，卷（期）: 2007,（4）
• 页码范围: 431-436
• 页数: 6页
• 分类号: V211.3
• 字数: 3481字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-1825.2007.04.004

摘要

数值模拟了类"联盟号"飞船返回舱在几个典型马赫数下的俯仰静、动态气动特性.结果表明:类"联盟号"飞船返回舱再入时随着马赫数的降低,其配平攻角将会由高超声速和超声速时的一个,在跨声速阶段演化至三个.这一气动特性将会对返回舱的俯仰动态特性产生很大影响,在较大扰动的激励下,返回舱的俯仰飞行姿态随马赫数的降低将发生鞍结点分叉形态的失稳行为,对返回舱的安全再入危害很大;随马赫数的进一步降低,飞船返回舱的俯仰运动还可能发生Hopf分叉和同宿分叉.最后,采用耦合求解非定常NS方程和俯仰运动方程,对马赫数0.8时,不同扰动情况下(不同初始攻角和俯仰角速度)飞船返回舱俯仰姿态的演化进行了数值仿真.仿真表明,该马赫数下,飞船返回舱存在两个稳定的点吸引子(即配平攻角约14°和36°)和一个不稳定鞍点(约31°),与定性理论分析一致.但仿真结果还表明,这两个稳定的点吸引子的吸引域都不大,14°吸引子的吸引域大于36°吸引子的吸引域,表明14°吸引子应该是主要的飞行姿态.基于局部稳定性理论的定性分析给出的吸引子性态是研究结点+鞍点+结点全局分叉结构的基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张涵信		79	1055	20.0	29.0
2	袁先旭	中南大学轨道交通安全教育部重点实验室	52	304	9.0	15.0
6	谢昱飞		29	220	9.0	14.0