空天飛行器空中發(fā)射投放分離特性研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入空間和探索空間的需求也變得越來(lái)越強(qiáng)烈?？罩邪l(fā)射可以有效地降低航天運(yùn)輸費(fèi)用，同時(shí)具有較高的自主性和機(jī)動(dòng)性?？罩邪l(fā)射投放分離過(guò)程其本質(zhì)是一個(gè)復(fù)雜的非定常多體分離過(guò)程。
　　本文的目的就是要建立一套高效實(shí)用的外掛物飛行器在載機(jī)干擾流場(chǎng)下的氣動(dòng)力工程建模方法，并通過(guò)六自由度飛行仿真來(lái)分析投放分離特性，同時(shí)，采用數(shù)值模擬的方法對(duì)投放分離特性進(jìn)行佐證，最終確定投放分離的安全邊界，降低投放分離飛行試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。主要內(nèi)容包含如

2、下幾個(gè)方面：
　?。?）創(chuàng)新性的提出了一套高效實(shí)用的外掛物飛行器在載機(jī)干擾流場(chǎng)下的氣動(dòng)力工程建模方法。本文根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果，采用增量法分離出外掛物飛行器在載機(jī)干擾流場(chǎng)下所受的氣動(dòng)干擾量數(shù)據(jù)，然后將其與無(wú)干擾下的大模型自由流數(shù)據(jù)疊加，最終得到外掛物飛行器在載機(jī)干擾流場(chǎng)下所受氣動(dòng)力合力，巧妙的避免了目前風(fēng)洞試驗(yàn)無(wú)法模擬兩個(gè)流場(chǎng)及外掛物飛行器試驗(yàn)?zāi)Ｐ统叨容^小的缺陷，建立起外掛物飛行器在載機(jī)干擾流場(chǎng)下更為準(zhǔn)確的氣動(dòng)力模型。
　　（2

3、）建立了基于MATLAB/Simulink平臺(tái)的投放分離六自由度飛行仿真系統(tǒng)，對(duì)外掛物飛行器在載機(jī)干擾流場(chǎng)下的分離特性進(jìn)行了分析。給定分離時(shí)的初始狀態(tài)，采用增量疊加法獲得該狀態(tài)下的氣動(dòng)力參數(shù)，根據(jù)氣動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行六自由度飛行仿真，給出外掛物飛行器的質(zhì)心軌跡和姿態(tài)，然后估算下一個(gè)分離狀態(tài)的位置，再在新的位置上重新獲取氣動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行仿真計(jì)算，如此循環(huán)給出外掛物飛行器的分離過(guò)程軌跡。
　　（3）針對(duì)某型外掛物飛行器進(jìn)行了投放分離的數(shù)值模擬