唐 静，张 健，张耀冰，周乃春，刘 刚

(中国空气动力研究与发展中心，绵阳 621000)

0 引言

在天地往返空天运输系统中，两级入轨（twostage-to-orbit,TSTO）系统相比单级入轨具有较低的技术实现难度，可通过运载级的重复使用降低运输成本，还可实现轨道器和洲际导弹同平台发射[1]。两级飞行器的安全分离是TSTO 系统设计的一项关键技术，尤其是升力体并联分离时，级间流动相互干扰强烈，分离过程的预测和安全性评估极其重要。

计算流体力学（CFD）已广泛应用于多体分离轨迹和姿态的数值预测[2]。数值格式与计算网格直接影响着预测结果的精准度。相比数值格式，对计算网格影响的研究很少，且常规网格技术难以实现网格与流动的实时匹配。近年来，耦合流动特征的网格动态优化技术被用于提高数值模拟的精准度[3-4]，得到了国内外专家学者的广泛关注[5-6]。网格自适应技术可明显提升大攻角分离流动的模拟能力[7-8]、精细模拟激波和剪切层流动[9-10]，有助于提高气动力/热的模拟精度[11-12]。目前网格自适应技术主要应用于定常流动的模拟，在非定常流动上的应用较少且计算模型较为简单。Tang 和Zhang 等将自适应技术应用于二维三角楔绕流的非定常模拟[13]，Luo 和Fidkowski 结合自适应技术开展了翼型俯仰运动流动模拟[14]。

本文为了更好地捕捉和精细模拟TSTO 级间分离过程中的级间运动及反射激波，结合非结构混合网格加密/稀疏优化方法和基于压力比值的激波识别方法，建立了用于飞行器分离过程的并行网格动态优化技术。……