再入飞行器失稳的分叉理论分析与数值仿真验证

• 作者: 何琨 张涵信 袁先旭 谢昱飞 陈琦
• 来源期刊: 气体物理
• 学科: 航空航天
• 关键词: 动态失稳 Hopf分叉 鞍结点分叉 同宿分叉 数值验证
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 页码范围: 12-26
• 页数: 15页
• 分类号: V411
• 字数: 9064字
• 语种: 中文

摘要

飞行器再入大气层时的姿态稳定性事关飞行安全,是气动设计的关键问题之一.文章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,研究了钝体和细长体两类航天飞行器再入过程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1个配平攻角,随Mach数降低,其配平攻角处的俯仰姿态失稳一般对应于Hopf分叉,并存在亚临界Hopf分叉和超临界Hopf分又两种失稳形态;如果再入时随着Mach数的降低,其配平攻角由1个演化至多个(一般为3个),其配平攻角处的俯仰姿态失稳形态将更为复杂,可能发生鞍结点分叉形态的刚性失稳行为;随Mach数的进一步降低,其俯仰运动还可能进一步发生Hopf分叉和同宿分叉.

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	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	79	1055	20.0	29.0
2	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
3	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
4	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
5	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