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摘要
可回收火箭动力减速过程中反向射流将大幅改变箭体气动特性，为获得反向射流对箭体气动特性的影响，利用数值模拟方法获得箭体升阻力系数，分析升阻特性变化规律并提出升阻特性表征参数。首先，对反向射流钝体构型进行数值模拟，将得到的结果与已公开的实验数据进行对比，验证了数值模拟方法的有效性。其次，采用RANS方法模拟了单喷管构型火箭多种典型飞行状态，得到箭体升阻力系数随迎角变化曲线以及升阻特性变化规律，通过对回流区内流动状态进行分析得到升阻特性改变的机理。最后，由反向射流对箭体气动特性影响程度提出表征参数。研究结果表明：反向射流会对箭体形成遮挡作用并影响箭体升阻力特性。有射流时升阻力特性受飞行高度影响较大，受飞行马赫数影响较小，与无射流时的规律恰好相反。大部分飞行工况下阻力系数小于0.1，部分高空飞行工况将出现负阻力；提出以反向射流与箭体宽度比作为气动特性表征参数，可以较好地反映反向射流对箭体的遮挡作用并表征箭体在反向射流作用下的气动特性变化规律。
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单位航天学院; 西北工业大学; 北京宇航系统工程研究所
