空气动力学学报
空氣動力學學報
공기동역학학보
ACTA AERODYNAMICA SINICA
2007年
4期
431-436
,共6页
静、动态气动特性%吸引子%吸引域%局部稳定性%全局稳定性
靜、動態氣動特性%吸引子%吸引域%跼部穩定性%全跼穩定性
정、동태기동특성%흡인자%흡인역%국부은정성%전국은정성
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.
數值模擬瞭類"聯盟號"飛船返迴艙在幾箇典型馬赫數下的俯仰靜、動態氣動特性.結果錶明:類"聯盟號"飛船返迴艙再入時隨著馬赫數的降低,其配平攻角將會由高超聲速和超聲速時的一箇,在跨聲速階段縯化至三箇.這一氣動特性將會對返迴艙的俯仰動態特性產生很大影響,在較大擾動的激勵下,返迴艙的俯仰飛行姿態隨馬赫數的降低將髮生鞍結點分扠形態的失穩行為,對返迴艙的安全再入危害很大;隨馬赫數的進一步降低,飛船返迴艙的俯仰運動還可能髮生Hopf分扠和同宿分扠.最後,採用耦閤求解非定常NS方程和俯仰運動方程,對馬赫數0.8時,不同擾動情況下(不同初始攻角和俯仰角速度)飛船返迴艙俯仰姿態的縯化進行瞭數值倣真.倣真錶明,該馬赫數下,飛船返迴艙存在兩箇穩定的點吸引子(即配平攻角約14°和36°)和一箇不穩定鞍點(約31°),與定性理論分析一緻.但倣真結果還錶明,這兩箇穩定的點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,錶明14°吸引子應該是主要的飛行姿態.基于跼部穩定性理論的定性分析給齣的吸引子性態是研究結點+鞍點+結點全跼分扠結構的基礎.
수치모의료류"련맹호"비선반회창재궤개전형마혁수하적부앙정、동태기동특성.결과표명:류"련맹호"비선반회창재입시수착마혁수적강저,기배평공각장회유고초성속화초성속시적일개,재과성속계단연화지삼개.저일기동특성장회대반회창적부앙동태특성산생흔대영향,재교대우동적격려하,반회창적부앙비행자태수마혁수적강저장발생안결점분차형태적실은행위,대반회창적안전재입위해흔대;수마혁수적진일보강저,비선반회창적부앙운동환가능발생Hopf분차화동숙분차.최후,채용우합구해비정상NS방정화부앙운동방정,대마혁수0.8시,불동우동정황하(불동초시공각화부앙각속도)비선반회창부앙자태적연화진행료수치방진.방진표명,해마혁수하,비선반회창존재량개은정적점흡인자(즉배평공각약14°화36°)화일개불은정안점(약31°),여정성이론분석일치.단방진결과환표명,저량개은정적점흡인자적흡인역도불대,14°흡인자적흡인역대우36°흡인자적흡인역,표명14°흡인자응해시주요적비행자태.기우국부은정성이론적정성분석급출적흡인자성태시연구결점+안점+결점전국분차결구적기출.
