张立坤, 卢宝刚, 董 超, 吴 乔, 杨依峰

(北京航天长征飞行器研究所, 北京 100076)

引 言

4片柔性罩体由连接绳缝合后套装在飞行器表面, 再入过程中, 在气动热作用下, 小端锁定机构的热熔胶融化、 连接绳断开, 连接绳剩余搭扣在气动力作用下拉开、 罩体从飞行器表面脱落.

柔性罩体脱落过程持续一段时间, 并且4片罩体不对称脱落产生附加气动力, 使得飞行器再入角速度、 再入攻角增加, 造成飞行器过载异常放大、 落点偏差增大.

由于不同再入条件下气动力/热环境差异很大, 柔性罩体的脱落高度以及持续时间相差很大, 脱落高度越高、 持续时间越短, 对飞行器再入姿态影响越小、 造成的落点偏差也越小.

目前地面试验设备能力无法同时模拟再入过程中柔性罩体的力/热环境. 试验中采用熔断装置模拟小端热熔胶的解锁过程.

根据超高速Mach数无关性, 采用部分相似准则, 选取风洞来流动压达到飞行动压, 考核不同再入高度下, 柔性罩体连接绳在气动力作用下的脱开过程, 以及脱落过程对飞行器产生的干扰力. 试验中, 采用多台高速摄像立体记录脱落时间, 图1为试验中使用的多目视觉观测平台, 采用6分量天平动态测量脱落过程的干扰力.

1 地面试验设计

本次试验在中国航天空气动力技术研究院FD-16风洞进行. FD-16风洞是一座暂冲、 吹引式φ1.2 m高超声速风洞, 能够模拟不同动压的飞行条件, 以Ma=5 为例, 来流动压变化范围为 2～36 kPa, 模拟再入高度为70～40 km.

建立均匀流……