航天飞机脉动压力环境(包括火箭排气的影响)的预示

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本文依据怀尔实验室研究出的预示方法,初步估计了航天飞机的脉动压力环境。特别着重叙述平行燃烧型航天飞机发射过程中的跨音速阶段。由轻量级轨道飞机和单独的固体火箭助推器组成的基线外形,和一条典型的飞行轨道一起,被当作预示估算的模型。在跨音速马赫数区域,对各临界脉动压力环境作了预示,其最大脉动压力级如下:1)肩部引起的气流分离(157分贝),2)结尾激波振荡(164分贝),3)突超物引起的气流分离(168分贝),4)压缩角引起的气流分离(148~157分贝),5)激波引起的干扰流(161分贝),6)无激波干扰流(150分贝),7)附体紊流边界层流(137分贝)。总的说,预示的压力环境与风洞试验结果的比较表明一致性很好。预示的上述环境的1/3倍频带谱,一般为如下三种类型之一:1)附体紊流边界层谱(典型高频),2)均匀分离流和无激波干扰振荡谱(典型中频)和3)激波振荡和激波干扰流谱(典型低频)。对羽状排气引起的分离流环境做了预示。仅有固体火箭助推器羽状排气的影响是重要的,其脉动压力级与压缩角引起的分离流和激波振荡的压力级相当。
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