刘 金，宋玉辉，陈 兰，王方剑，秦 汉，董 磊

中国航天空气动力技术研究院，北京 100074

0 引 言

短钝外形飞行器一般指具有大钝头倒锥、总长度小于最大直径的飞行器，如美国阿波罗登月返回舱、猎户座飞船返回舱以及美国火星探测任务的4 个典型探测器着陆舱（海盗号、机遇号、好奇号、毅力号）[1-4]。

短钝外形飞行器再入大气层时要经历自由分子流、过渡流、滑移流、连续流等不同的大气环境，这使得飞行器周围流场结构十分复杂，导致短钝外形飞行器受力情况和飞行时的静、动稳定性变化剧烈[5-10]。一方面，短钝飞行器再入过程中的飞行速度一般由第一宇宙速度降至开伞速度（低亚声速），马赫数变化范围较大，气动特性复杂；另一方面，短钝外形飞行器纵向尺寸较小，气动压心离质心位置较近，导致其纵向稳定性变化较为剧烈，易受外界干扰。已有研究表明：短钝外形飞行器在高超声速时虽然动稳定导数数值较小，但由于压心变化较小，其动稳定导数一般不发生变化，仍是动稳定的。在亚跨声速时，短钝外形飞行器压心前移，接近质心，静稳定度下降，极端情况会出现静不稳定特性，造成迎角发散，某些状态点出现动不稳定现象，要对这一特性进行研究，就要获取这些状态点的动稳定导数数值[11-20]。

目前获取飞行器动稳定导数的方法有飞行试验、风洞试验、工程估算和数值计算等，其中风洞试验由于具有直观、可靠等特点成为获取动稳定导数的重要手段[21]。……