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高速飞行器回收技术研究

黎帮友  
【摘要】: 本文主要讨论了一种较简单、可靠的回收方式,为高速细长体飞行器提供了新的回收途径,并提高了飞行器的有效载荷。 首先建立了一种合理的飞行器气动外形模型,并初步确定的飞行器的质量、质心和质量特性。在此基础上,介绍了飞行器再入前的调姿方案,确定了调姿计算方法和调姿控制参数,建立了调姿数学模型,然后进行了数学仿真。重点对飞行器的再入减速效果进行了分析,建立了六自由度再入弹道数学模型和干扰弹道模型,然后进行了标准弹道计算和干扰弹道仿真计算,给出了仿真结果数据和曲线,结果表明再入减速的效果明显,质量特性偏差、气动参数偏差、初始速度偏差、初始角速率和角度偏差、大气和高空风干扰等对减速的影响小,易于工程实现。飞行器采取了外表面涂防热涂层进行再入气动防热,为了验证防热的有效性,对再入时的气动加热和内壁面温度进行了计算,计算结果表明,内壁温度小于32℃,防热措施有效。最后介绍了回收系统方案和伞系统的阻力面积和伞型选择,对回收系统开伞后的弹道进行了计算,着陆速度满足要求。 通过优化气动外形设计,选择合理的质心位置,优化调姿参数,控制再入前的姿态差数偏差,通过弹道仿真计算结果表明,减速效果显著,减速后的速度能够满足设计要求。回收系统采用二伞四开方式,尽量提高开伞时的速度,提高回收可靠性。因此,回收方式的技术途径可行,易于工程实现,特别适用于高速细长体飞行器的再入回收。


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