袁先旭, 何 琨, 陳堅(jiān)強(qiáng), 張毅鋒, 王安齡, 國義軍
(1.中國空氣動力研究與發(fā)展中心 計(jì)算所空氣動力研究所, 四川 綿陽 621000; 2.空氣動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 四川 綿陽 621000)
邊界層轉(zhuǎn)捩是經(jīng)典物理學(xué)遺留的少數(shù)經(jīng)典基礎(chǔ)科學(xué)問題之一[1-2],與湍流一道被稱為“世紀(jì)難題”。對于高超聲速飛行器來說,邊界層轉(zhuǎn)捩對TPS(熱防護(hù)系統(tǒng))的設(shè)計(jì)有十分重要的影響,設(shè)計(jì)時采用不同的邊界層轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則,TPS的質(zhì)量變化可達(dá)25%。目前,數(shù)值模擬與風(fēng)洞試驗(yàn)仍不能全面、可靠地揭示邊界層轉(zhuǎn)捩機(jī)理,比如風(fēng)洞試驗(yàn)無法模擬飛行時的來流擾動和壁溫/總溫比等參數(shù),數(shù)值模擬采用的轉(zhuǎn)捩預(yù)測模型需要標(biāo)定系數(shù)。
眾所周知,空氣動力學(xué)研究有三大手段:風(fēng)洞試驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算、模型飛行試驗(yàn)(早期稱模型自由飛)。我國著名科學(xué)家錢學(xué)森早在1960年代就指出“我們發(fā)展自己的飛機(jī),要發(fā)展模型自由飛這種方法,解決風(fēng)洞吹風(fēng)不易解決的氣動問題”。而高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩就是一個典型的“風(fēng)洞吹風(fēng)不易解決的氣動問題”,國際學(xué)術(shù)與工程界的普遍做法就是三大手段相結(jié)合,其中,模型飛行試驗(yàn)研究不可或缺[3-5]。如美國AFRL和澳大利亞DSTO聯(lián)合實(shí)施的HIFiRE計(jì)劃[6-8], 2006年11月啟動,迄今未結(jié)束,共有3發(fā)研究邊界層轉(zhuǎn)捩問題(HIFiRE-1、5、9)。其中HIFiRE-1采用的試驗(yàn)?zāi)P蜑榘脲F角7°、前緣半徑R2.5mm的圓錐(圖1),飛行試驗(yàn)雖只部分成功(RCS損壞),但仍獲得了4點(diǎn)獨(dú)特結(jié)果:1) 得到了真實(shí)飛行環(huán)境下的轉(zhuǎn)捩判據(jù)N值約為14,而地面風(fēng)洞預(yù)測為4左右;2) 發(fā)現(xiàn)飛行上升段轉(zhuǎn)捩過程呈現(xiàn)出一定的間歇性,初步推測其可能原因是轉(zhuǎn)捩過程對飛行器姿態(tài)敏感;3) 發(fā)現(xiàn)返回段迎風(fēng)子午線上,風(fēng)洞轉(zhuǎn)捩雷諾數(shù)高于飛行的新現(xiàn)象,初步推測其原因是在迎風(fēng)子午線上由低壁溫比產(chǎn)生的非穩(wěn)定影響比由于風(fēng)洞噪聲產(chǎn)生的非穩(wěn)定性影響大;4) 返回段,在圓錐肩部轉(zhuǎn)捩之前出現(xiàn)了非預(yù)期的周期壓力脈動,其兩個主頻(270 Hz和570 Hz)遠(yuǎn)低于第二模態(tài)和非定常橫流渦模態(tài),是否為定常橫流渦模態(tài),需要進(jìn)一步研究。
目前,我國高超聲速飛行器正在向“并跑”和“領(lǐng)跑”跨越,飛行器設(shè)計(jì)逐步擺脫國外參照物。此情況下,設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思想對基礎(chǔ)科學(xué)問題認(rèn)知的依賴日益增長。比如多個先進(jìn)飛行器的研制都對轉(zhuǎn)捩機(jī)理、預(yù)測與控制提出了強(qiáng)烈需求。為此,中國空氣動力研究與發(fā)展中心提出了首發(fā)驗(yàn)證性航天模型飛行試驗(yàn)任務(wù)(MF-1),獲取真實(shí)飛行條件下的氣動數(shù)據(jù),來驗(yàn)證地面風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算預(yù)測的邊界層轉(zhuǎn)捩結(jié)果,進(jìn)一步加深對相關(guān)氣動機(jī)理的認(rèn)識,提升高超聲速氣動熱環(huán)境和氣動力的預(yù)測精度,修正地面設(shè)計(jì)、計(jì)算和試驗(yàn)方法,進(jìn)而指導(dǎo)高超聲速飛行器設(shè)計(jì)。
2015年12月30日16點(diǎn),MF-1模型飛行試驗(yàn)在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功進(jìn)行,全程飛行時間244.9 s,航程190.6 km,最大高度63.4 km,飛行最大馬赫數(shù)5.3,獲取了試驗(yàn)飛行器真實(shí)飛行環(huán)境下表面溫度測量數(shù)據(jù)。試驗(yàn)取得圓滿成功。試驗(yàn)后找到試驗(yàn)飛行器殘骸和黑匣子,并且試驗(yàn)?zāi)P蜌埡⊥暾?。圖2為試驗(yàn)飛行器殘骸[9-10]。
圖2 MF-1試驗(yàn)飛行器飛行試驗(yàn)殘骸Fig.2 Flight test wreckage of MF-1
MF-1模型飛行試驗(yàn)是中國首次以空氣動力學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)問題研究為目標(biāo)的航天模型飛行試驗(yàn),氣動研究任務(wù)主要有以下幾個方面:1)在真實(shí)的飛行環(huán)境中獲取氣動現(xiàn)象,得到邊界層轉(zhuǎn)捩(BLT)和激波邊界層干擾現(xiàn)象(SWBLI);2) 驗(yàn)證高超聲速下的BLT和SWBLI現(xiàn)象的數(shù)值仿真方法及轉(zhuǎn)捩預(yù)測模型;3)研究飛行試驗(yàn)、數(shù)值仿真、地面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性等等。本文就MF-1模型飛行試驗(yàn)在轉(zhuǎn)捩測量方面的工作進(jìn)行初步總結(jié)。
MF-1外形為軸對稱的球頭-錐-柱-裙構(gòu)型,主要由測量錐艙(球錐、測量前錐艙、測量后錐艙)、測量直艙、儀器艙、連接段組成,如圖3所示,以火箭發(fā)動機(jī)為助推系統(tǒng),采用傾斜發(fā)射、無控飛行的方式。模型殼體材料為不銹鋼,頭部半徑為R=5 mm,半錐角為7°,球錐長為1.1856 m,裙部半錐角為33°,模型總長為L=2.4626 m。
圖3 試驗(yàn)?zāi)P徒M成Fig.3 Composition of test model
錐段溫度測點(diǎn)40個(綠色),在彈體表面沿流向開寬度20 mm的槽,再將該槽以2 mm厚的不銹鋼扣板覆蓋,溫度測點(diǎn)布置在扣板內(nèi)壁中心線上。采用非對稱方式布點(diǎn)以測量轉(zhuǎn)捩線沿周向分布情況。在周向一共布置四條沿流向的測溫點(diǎn),分別位于周向θ=0°、60°、120°、180°四個位置,起點(diǎn)位于X方向400 mm處,點(diǎn)與點(diǎn)之間沿X方向最小距離為50 mm。
圖4 錐段測點(diǎn)布置示意圖Fig.4 Cone transducer layout detail of MF-1
圖5 錐段溫度測點(diǎn)布置實(shí)物照片F(xiàn)ig.5 Physical map of cone temperature transducer layout
MF-1通過測量的頭錐表面溫度分布辨識出熱流分布進(jìn)行轉(zhuǎn)捩研究。
在測點(diǎn)分布區(qū)域,根據(jù)質(zhì)心要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要,不同部位不銹鋼壁面厚度有所不同,在錐段,前部厚度為22 mm,后部厚度為12 mm(見圖6)。不銹鋼的導(dǎo)熱率比較低(約16 W/m·K),直接測量金屬內(nèi)壁溫度進(jìn)行表面溫度辨識,前后壁面溫差很大,辨識的靈敏度較低。因此考慮減小測點(diǎn)位置的局部厚度,采用薄壁結(jié)構(gòu),減小前后壁面溫差,提高熱流辨識的靈敏度;這種厚度方面的差異會導(dǎo)致金屬壁面溫度的不同,從而產(chǎn)生明顯的橫向?qū)幔箿y得的后壁溫度響應(yīng)與一維加熱情況明顯不同。為減小薄壁的橫向?qū)嵝?yīng),將薄壁設(shè)計(jì)為變厚度結(jié)構(gòu),邊緣部分厚度為2 mm,中間為較厚的圓形區(qū)域,在圓形中心位置安裝熱電偶測量溫度,結(jié)構(gòu)如圖7。由示意圖可以看到扣板四周與飛行器壁面結(jié)構(gòu)通過焊接連接,而扣板下表面與壁面結(jié)構(gòu)存在一個接觸熱阻環(huán)面(外方內(nèi)圓)。圖8為考慮不同接觸熱阻情況下的辨識結(jié)果。以后三維模型辨識采用接觸熱阻TCR=0.01的結(jié)果。
圖6 錐體不銹鋼殼體尺寸(mm)Fig.6 Stainless steel shell size of cone(unit: mm)
圖8 不同接觸熱阻的熱流辨識結(jié)果Fig.8 Heat flux identification results of differentthermal contact resistance
從測得的溫度來辨識表面熱流通常有一維模型、二維軸對稱模型和三維模型三種方式。圖9給出了三個不同模型得到的0°子午線上x=800 mm位置的表面熱流隨時間變化對比曲線。隨著長時間的傳熱,測溫結(jié)構(gòu)和飛行器殼體之間的橫向傳熱不可避免,由圖9的辨識結(jié)果也可以看到由于沒有考慮到橫向傳熱20~60 s出現(xiàn)了明顯的負(fù)熱流。由二維和三維模型的辨識結(jié)果可以看到,二維和三維模型有效的改善了這一情況。由于二維模型沒有考慮接觸熱阻,不加特別說明,本文以后的熱流分析數(shù)據(jù)均采用三維模型辨識結(jié)果。
圖9 不同辨識模型所得表面熱流比較(x=800 mm)Fig.9 Compare of surface heat flux obtained by differentidentification model(x=800 mm)
圖10給出了最終辨識得到的MF-1飛行彈道與設(shè)計(jì)彈道的對比情況:在15.82 s試驗(yàn)飛行器高度為10.04km,進(jìn)入上升段試驗(yàn)窗口,速度為1240.92 m/s,Ma數(shù)為4.14,總迎角0.19°,滾轉(zhuǎn)角1062.45°,滾轉(zhuǎn)角速度85°/s;19.52 s時飛行速度達(dá)到最大,為1571.61 m/s,Ma數(shù)為5.32,高度為13.92 km,總迎角0.41°,滾轉(zhuǎn)角1400.86°,滾轉(zhuǎn)角速度98°/s;在49.92 s試驗(yàn)飛行器高度為40.00 km,速度為1096.7 m/s,Ma數(shù)為3.46,總迎角1.97°,飛離上升段試驗(yàn)窗口,滾轉(zhuǎn)角4138.28°,滾轉(zhuǎn)角速度84°/s。在119.62 s達(dá)到彈道頂點(diǎn),高度為63.35 km,速度為857.18 m/s,Ma數(shù)為2.77,總迎角3.77°,滾轉(zhuǎn)角9873.64°,滾轉(zhuǎn)角速度80°/s;在222.02 s此時處于再入段試驗(yàn)窗口,試驗(yàn)飛行器高度為14.3 km,速度為1060.19 m/s,Ma數(shù)為3.59,滾轉(zhuǎn)角18 354.07°,滾轉(zhuǎn)角速度97°/s。
圖10 飛行實(shí)測彈道與設(shè)計(jì)彈道對比Fig.10 Compare of as-flown and designflight trajectory of MF-1
圖12給出了時刻10~30 s(上升段)和時刻210~230 s(下降段)的實(shí)際飛行雷諾數(shù)及馬赫數(shù)隨時間變化曲線。在上升段,隨著高度增加,飛行雷諾數(shù)由于密度降低而急劇降低。而在下降段由于高度降低,密度增加,飛行雷諾數(shù)逐漸升高。
圖11 飛行實(shí)測迎角與設(shè)計(jì)迎角對比Fig.11 Flight angle of attack of MF-1
圖12 飛行雷諾數(shù)及馬赫數(shù)隨時間變化曲線Fig.12 Ascent and descent Reynolds andMach number flight histories
圖13和圖14分別為上升段和下降段不同子午線上各個測點(diǎn)的熱流隨時間分布曲線。上升段時,在0°子午線上從x=450 mm到x=1150 mm各個測點(diǎn)位置流場再層流化(從湍流模態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿髂B(tài))的發(fā)生時間基本相同(19 s),而其余三個子午面上不同流向位置各個測點(diǎn)處流場再層流化時刻明顯隨時間變化,如60°子午線上,x=500 mm處在第13 s就發(fā)生了再層流化,x=650 mm處則在第18 s才發(fā)生??梢哉J(rèn)為0°子午線上發(fā)生的強(qiáng)制轉(zhuǎn)捩,其余子午線為自然轉(zhuǎn)捩。
下降段時,60°、120°和180°子午線上沿流向各個測點(diǎn)處的轉(zhuǎn)捩(從層流模態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧髂B(tài))時刻與上升段類似,位置靠后測點(diǎn)處流場先發(fā)生轉(zhuǎn)捩,轉(zhuǎn)捩位置隨時間變化從后往前移動。在180°子午線上不大于500 mm位置的三個測點(diǎn)處一直沒有轉(zhuǎn)捩現(xiàn)象發(fā)生。而在0°子午線上,轉(zhuǎn)捩發(fā)生的時間相對集中。
圖13 10~30 s不同子午面熱流隨時間變化曲線Fig.13 Surface heat transfer histories at different meridian in 10~30 seconds
圖14 210~230 s不同子午面熱流隨時間變化曲線Fig.14 Surface heat transfer histories at different meridian in 210~230 seconds
圖16和圖17給出了不同時刻不同子午線上測點(diǎn)辨識得到的熱流沿流向分布曲線。從圖中可以看出不同時刻不同子午線上再層流化或轉(zhuǎn)捩位置。
180°子午線上熱流分布曲線可得不同時刻該子午線上再層流化或轉(zhuǎn)捩位置。上升段24 s后錐段轉(zhuǎn)捩消失、下降段215 s后錐段出現(xiàn)轉(zhuǎn)捩。
以下降段為例,215 s轉(zhuǎn)捩發(fā)生時,轉(zhuǎn)捩位置位于x=900 mm處,隨高度降低,轉(zhuǎn)捩位置前移,224 s時轉(zhuǎn)捩位置移動到x=550 mm處。
0°子午線上下不同時刻轉(zhuǎn)捩位置基本固定。如下降段,218 s時x=900 mm處發(fā)生轉(zhuǎn)捩,但219 s時刻迅速前移到x=450 mm處并基本保持不動。
根據(jù)對模型外形的觀察,初步推測為模型頭部與身部相接部分因裝配誤差產(chǎn)生的臺階導(dǎo)致(h~0.2 mm)bypass轉(zhuǎn)捩。
試驗(yàn)?zāi)P屯瓿杉庸ぱb配后,對尖錐-前錐艙和前錐艙-后錐艙對接處進(jìn)行臺階高度測量,測量結(jié)果如圖15所示(0°子午線位于第IV象限),尖錐-前錐艙對接臺階最大值為0.2 mm,且為逆向臺階,臺階超差的原因?yàn)榧忮F與前錐艙采用螺紋連接時出現(xiàn)同軸度偏差。
圖15 錐段臺階測量值分布Fig.15 Step measurement value of cone
圖16 上升段16~24 s不同時刻各子午線的熱流分布曲線Fig.16 Surface heat transfer distributions in 16~24 seconds at different meridian
圖17 下降段215~223 s不同時刻各子午線的熱流分布曲線Fig.17 Surface heat transfer distributions in 215~223 seconds at different meridian
利用MF-1飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)對γ-Reθ轉(zhuǎn)捩預(yù)測模型進(jìn)行驗(yàn)證和標(biāo)定,獲得工程實(shí)用化的高超轉(zhuǎn)捩預(yù)測模型。
圖18 轉(zhuǎn)捩預(yù)測模型進(jìn)行驗(yàn)證和標(biāo)定方法Fig.18 Verification and calibration method oftransition predict model
對于光滑壁面,研究表明,影響邊界層轉(zhuǎn)捩的主要因素是局部Reynolds數(shù)和當(dāng)?shù)剡吔鐚油饩塎ach數(shù),工程上常用的光面轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則是:
1) “70-826”轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則。這是文獻(xiàn)AIAA Paper 70-826[11]建議的轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則,后文稱其為“70-826”轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則。開始轉(zhuǎn)捩條件用下式確定:
(1)
其中,Me為當(dāng)?shù)剡吔鐚油饩夞R赫數(shù),s為從駐點(diǎn)量起的物面弧長。
2) 動量厚度雷諾數(shù)轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則。Thyson等[12]首次采用動量厚度雷諾數(shù)判別轉(zhuǎn)捩,與俄羅斯在聯(lián)盟號飛船返回艙熱環(huán)境預(yù)估[13-14]時采用如下轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則具有同一形式:
(2)
其中,θ為邊界層動量厚度,系數(shù)A與來流條件和表面狀況有關(guān),范圍在150~500內(nèi)不等,對于光滑的不透氣壁,文獻(xiàn)[12]取A=200,文獻(xiàn)[13]取A=300。
2) X-43飛行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則。X-43準(zhǔn)則[16]是基于飛行數(shù)據(jù)擬合得到的判斷準(zhǔn)則,故其與飛行數(shù)據(jù)吻合較好。
Reθ=305Me
(3)
利用飛行數(shù)據(jù)(辨識得到的飛行高度、姿態(tài)、速度等參數(shù))對預(yù)測轉(zhuǎn)捩模型進(jìn)行驗(yàn)證,給出不同方法預(yù)測的轉(zhuǎn)捩位置比較(見圖19)。其中圖中Eng1是利用工程中常用的70-826方法預(yù)測的轉(zhuǎn)捩位置,Eng2是利用美國X-43飛行數(shù)據(jù)擬合的轉(zhuǎn)捩判斷準(zhǔn)則預(yù)測的轉(zhuǎn)捩位置。RANS是采用γ-Reθ轉(zhuǎn)捩預(yù)測模型得到的結(jié)果。
從結(jié)果可以看出,70-826方法是采用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)展而來的轉(zhuǎn)捩判斷準(zhǔn)則,故預(yù)測轉(zhuǎn)捩與實(shí)際飛行數(shù)據(jù)相比較為靠前,是一種略微保守的轉(zhuǎn)捩預(yù)測方法。X43方法是在飛行數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,故其與MF-1飛行實(shí)測數(shù)據(jù)吻合。
圖19 不同方法預(yù)測的轉(zhuǎn)捩位置比較Fig.19 Transition location of different predict method
利用經(jīng)過MF-1飛行數(shù)據(jù)標(biāo)定的γ-Reθ轉(zhuǎn)捩預(yù)測模型對類似的HIFiRE-1飛行轉(zhuǎn)捩情況進(jìn)行了計(jì)算,得到如圖20結(jié)果。
圖20 HIFiRE-1轉(zhuǎn)捩位置預(yù)測結(jié)果Fig.20 HIFiRE-1 Transition location predicted byChant software which calibrated by MF-1 flight data
從圖20可以看出:利用MF-1飛行數(shù)據(jù)標(biāo)定的轉(zhuǎn)捩預(yù)測模型所預(yù)測的轉(zhuǎn)捩位置和HIFiRE-1飛行結(jié)果符合較好。
圖21給出了轉(zhuǎn)捩位置隨著時間或飛行高度的變化情況??梢钥闯?,在上升段,模型隨著火箭從地面升起,開始轉(zhuǎn)捩的位置非常靠近頭部,隨著高度增加,轉(zhuǎn)捩位置逐漸向后移動,直至離開錐體尾部。測點(diǎn)所在位置(x=400~1300 mm)在上升段先是處于湍流狀態(tài),隨著高度增加逐漸過渡到層流狀態(tài)。下降段情況剛好相反,模型下降過程中,轉(zhuǎn)捩位置從尾部開始向前移動,測點(diǎn)所在位置先是處于層流狀態(tài),隨著高度下降逐漸過渡到湍流狀態(tài)。
測點(diǎn)位置在上升段由湍流完全變?yōu)閷恿鱐L和下降段由層流向湍流轉(zhuǎn)捩LT其轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則是不同的,前者小于后者(圖22)。比如采用俄羅斯的轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則,上升段系數(shù)A取300與實(shí)測曲線最為接近,但在下降段A取350或更大一些更靠近實(shí)測曲線,說明表面固定位置處的流動從湍流向?qū)恿鬟^渡和從層流向湍流過渡存在轉(zhuǎn)捩Re差異。
圖21 轉(zhuǎn)捩起始點(diǎn)沿彈道變化情況Fig.21 Histories of transition onset location
根據(jù)圖21,上升段隨著飛行高度增加,轉(zhuǎn)捩起始點(diǎn)沿錐體表面向后移動,當(dāng)轉(zhuǎn)捩起始點(diǎn)經(jīng)過測點(diǎn)所在位置時,該點(diǎn)流動狀態(tài)由湍流完全變成層流,這時的轉(zhuǎn)捩可以在比下降段較低的準(zhǔn)則數(shù)下轉(zhuǎn)捩。與此相反,下降段從層流向湍流轉(zhuǎn)捩的滯后,表示需在較高的雷諾數(shù)下轉(zhuǎn)捩。
通過對MF-1飛行試驗(yàn)轉(zhuǎn)捩測量數(shù)據(jù)的初步分析表明:
1) 通過薄壁測溫技術(shù)獲取的真實(shí)飛行條件下的轉(zhuǎn)捩數(shù)據(jù)是可靠的,為將給予RANS的轉(zhuǎn)捩預(yù)測模型推廣至高超聲速提供了標(biāo)定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2) 發(fā)現(xiàn)了0.2 mm臺階/縫隙就可能誘導(dǎo)的邊界層強(qiáng)制轉(zhuǎn)捩現(xiàn)象,目前正在發(fā)展基于渦拉伸的渦粘性亞格子模型加以確認(rèn);相比于經(jīng)典的Smagorinsky模型,VSV模型的渦粘性系數(shù)能夠在層流區(qū)域退化為零,有利于模擬“層流-轉(zhuǎn)捩-湍流”全過程。
3) 發(fā)現(xiàn)了上升段湍流-層流(再層流化)與下降段層流-湍流(轉(zhuǎn)捩)的臨界雷諾數(shù)差異,為工程轉(zhuǎn)捩模型提供了標(biāo)定數(shù)據(jù)。
MF-1作為我國首次針對高超聲速空氣動力學(xué)基礎(chǔ)問題研究的航天模型飛行試驗(yàn),其飛行試驗(yàn)成功進(jìn)一步驗(yàn)證了飛行試驗(yàn)總體方案和測量技術(shù)的可行性,以及其對基礎(chǔ)研究的無可替代的支撐作用,為我國航天模型飛行試驗(yàn)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]William S S, Helen L R, Edward B W.Stability and transition of three-dimensional boundary layers[J].Annu Rev Fluid Mech, 2003, 35: 413-40.
[2]Zhou H.Transiton prediction and turbulence computation of hypersonic boundary layers[J].Modern Defence Technology, 2014, 42(4): 1-8.(in Chinese)周恒.高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩和湍流計(jì)算問題[J].現(xiàn)代防御技術(shù), 2014, 42(4): 1-8.
[3]Adamczak D, Alesi H, Frost M.HIFiRE-1: Payload design, manufacture, ground test, and lessons learned.AIAA 2009-7294[R].Reston: AIAA, 2009.
[4]Alvaro M B, Martins S, Raffaele A, et al.EXPERT-The ESA experimental re-entry test-bed, trajectory and mission design.AIAA 2011-6342[R].Reston: AIAA, 2011.
[5] Eggers T, Longo J, H?rschgen-Eggers M, et al.The hyper-sonic flight experiment SHEFEX.AIAA 2005-3294[R].Reston:
AIAA, 2005.
[6]Kimmel R L.Aerothermal design for the HIFiRE-1 flight vehicle.AIAA 2008-4034[R].Reston: AIAA, 2008.
[7]Kimmel R L, Adamczak D, DSTO AVD Brisbane Team.HIFiRE-1 preliminary aerothermodynamic measurements.AIAA 2011-3413[R].Reston: AIAA, 2011.
[8]Adamczak D, Kimmel R L, Paull A, et al.HIFiRE-1 Flight Trajectory Estimation and Initial Experimental Results.AIAA 2011-2358[R].Reston: AIAA, 2011.
[9]Yang Q T, Zhou Y, Yuan X X, et al.Surface pressure and temperature measurement technology in MF-1 modelling flight test[J].Acta Aerodynamica Sinica, 2017, 35(5): 732-741.(in Chinese)楊慶濤, 周宇, 袁先旭, 等.MF-1模型飛行試驗(yàn)表面壓力與溫度測量技術(shù)研究[J].空氣動力學(xué)學(xué)報, 2017, 35(5): 732-741.
[10]Ou C, Ji H L, Xiao H S, et al.Key problems in structure and thermal protection for MF-1 model testing flight vehicle[J].Acta Aerodynamica Sinica, 2017, 35(5): 742-749.(in Chinese)歐朝, 吉洪亮, 肖涵山, 等.MF-1模型飛行試驗(yàn)結(jié)構(gòu)與熱防護(hù)關(guān)鍵問題研究[J].空氣動力學(xué)學(xué)報, 2017, 35(5): 742-749.
[11]Timmer H G, Arne C L, Jr Stokes T R, et al.Aerothermodynamic characteristics of slender ablating re-entry vehicles.AIAA-70-826[R].Reston: AIAA, 1970.
[12]Thyson N, Neuringer J, Pallone A, et al.Nose tip shape change predictions during atmospheric reentry[R].AIAA 70-827, 1970.
[13]趙夢熊, 等.“聯(lián)盟”號返回艙空氣動力專集[R].航天工業(yè)總公司第七一O所, 1995.
[14]Cline P B.Entry heat transfer[M]//SAE Aerospace Applied Thermodynamics Manual.Society of Automotive Engineers, Inc.2nd Ed, 1969: 517-598.
[15]Berry S A, Daryabeigi K, Wuster K.Boundary layer transition on X-43A.AIAA 2008-3736[R].Reston: AIAA, 2008.