再入飞行器俯仰动态失稳的分叉理论与计算分析

• 作者: 何琨 张涵信 袁先旭 谢昱飞 陈琦
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: Hopf 分叉 动态失稳 再入飞行器 非定常数值模拟
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 飞行器动态特性
• 页码范围: 162-169
• 页数: 8页
• 分类号: V211.3
• 字数: 5513字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2015.0022

摘要

采用非线性自治动力系统分叉理论，耦合求解非定常 Navier—Stokes 方程和俯仰运动方程，研究了再入飞行器单自由度俯仰运动失稳问题。研究表明，航天飞行器再入时，如果仅有一个配平攻角，随马赫数降低，其配平攻角处的俯仰动态失稳一般对应于 Hopf 分叉，并存在亚临界 Hopf 分叉和超临界 Hopf 分叉两种失稳形态。作为验证实例，数值模拟了飞船返回舱外形和平头有翼双锥外形的俯仰动态失稳现象。结果表明，返回舱再入时，随马赫数降低将发生超临界 Hopf 分叉，俯仰运动由点吸引子演化为周期吸引子，临界 Hopf 分叉点发生在马赫数2．2处；而平头再入体随马赫数降低，发生亚临界 Hopf 分叉，俯仰运动则是由周期吸引子演化为点吸引子，马赫数6．8为临界 Hopf 分叉点。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	袁先旭	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	52	304	9.0	15.0
2	谢昱飞	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	29	220	9.0	14.0
3	何琨	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	10	44	3.0	6.0
4	陈琦	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	17	41	4.0	6.0