马率，张露，刘钒，孙俊峰，崔兴达

中国空气动力研究与发展中心 计算空气动力研究所，绵阳 621000

跨大气层飞行器气动特性的复杂性在于飞行走廊(即飞行轨道)的参数非常复杂，包括离地高度、马赫数、迎角、侧滑角等流动参数和副翼、升降舵、方向舵、襟翼偏角等控制参数，单纯依靠风洞和飞行试验的手段从耗费、时间等角度来说远不能满足需求。而航天飞行器相比航空飞行器的风洞试验更加困难、外形较简单更适合CFD计算，CFD高效批量生产数据的特点可以对试验数据进行补充，尤其是对地面数据向真实飞行条件的修正与外推的天地相关研究工作具有重要意义[1]。

X-37B是波音公司为竞标美国空军“轨道飞行器项目”而研制的无人且可重复使用的跨大气层在轨飞行器，该机由火箭发射进入太空，是第一种既能在环绕地球卫星轨道上飞行又能自主重返大气层并最终着陆的航天飞行器，截至2014年10月17日，X-37B(OTV3)已完成连续飞行超过674天[2]。

波音公司设计的X-37B特点有：机翼由细长边条翼和后部短小三角翼组合而成双三角翼，机翼后缘设计有全展长的襟副翼、机体上部有一对集方向舵和升降舵作用的V型尾翼、V尾中间有减速板，机体后带有体襟翼，飞行器腹部为平面的翼身组合体布局(也称升力体布局)[3]，见图1。X-37B的气动特性研究主要包括风洞试验(见图2)、数值模拟和飞行试验3个方面，根据波音公司的报告，X-37的风洞试验数据只占了研发与创建用于再入飞行的气动数据库的19%，剩下的绝大部分采用数值计算方法，只有小部分是用飞行试验来验证地面试验和数值计算结果，弥补地面试验的不足[4]。……