針對非常規(guī)再入問題,以航天器再入隕落解體分析預(yù)報(bào)為研究內(nèi)容,對其物形架構(gòu)構(gòu)建了系統(tǒng)/子系統(tǒng)、部件、碎片/微粒的三層級模型,用于涵蓋航天器解體研究對象的結(jié)構(gòu)組成及碎片的各種幾何特征,這些幾何特征能夠反映研究對象的氣動(dòng)力/熱及飛行運(yùn)動(dòng)特性,在不同解體情況下具有普遍適應(yīng)性。針對航天器再入隕落解體分析預(yù)報(bào)的技術(shù)途徑,提出了基于條件邊界的參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法的基本策略,給出了航天器再入隕落時(shí)的氣動(dòng)力/熱、飛行運(yùn)動(dòng)、解體、殘骸碎片存活可能性、落區(qū)及地面風(fēng)險(xiǎn)等工程問題的評估解決策略。最后通過據(jù)此開發(fā)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行了一例大型航天器再入隕落解體過程分析預(yù)報(bào),結(jié)果表明了模型及方法的適用性。 

【文章來源】：載人航天. 2020,26(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

航天器再入隕落解體三層級模型

3類碎片/微粒的幾何形狀中(圖2),塊以球或橢球指代,由短長軸比定形;片以半圓邊緣圓片指代,由厚度直徑比定形;條以半球端面圓柱指代,由長細(xì)比定形。3類碎片/微粒的尺度范圍(上下限)根據(jù)需要設(shè)定,塊由特征尺度長軸確定;條由特征尺度柱長確定;片由特征尺度直徑確定。碎片/微粒的幾何形狀采用表面圓潤的設(shè)定,基于隕落殘骸歷經(jīng)燒蝕及氣流沖刷后一般不再具有棱角分明的特征。碎片/微粒需滿足材料(密度)及對應(yīng)總質(zhì)量約束條件。根據(jù)需要對3類碎片/微粒的相關(guān)參數(shù)具體進(jìn)行設(shè)定或覆蓋。這些參數(shù)的設(shè)定和控制依賴于基礎(chǔ)研究成果對隕落解體過程的認(rèn)識(shí)程度。

圖5(a)為用于隕落分析的大型航天器(簡稱LTG),該航天器整器由一兩艙結(jié)構(gòu)及兩側(cè)太陽能電池帆板組成。艙體材質(zhì)為鋁合金,部分組件外露艙體,包括中繼天線、軌控和姿控發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、各種相機(jī)光學(xué)窗口等。圖5(b)為無太陽帆板的兩艙組合體,其與帶太陽帆板的整器共同構(gòu)成算例應(yīng)用分析中LTG隕落解體三層級模型的系統(tǒng)/子系統(tǒng)層級。圖4 航天器再入隕落解體分析預(yù)報(bào)軟件系統(tǒng)典型界面

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]非常規(guī)再入/進(jìn)入問題探討[J]. 唐小偉,張順玉,黨雷寧,石衛(wèi)波,李志輝.  航天返回與遙感. 2015(06)
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博士論文
[1]高速飛行氣動(dòng)環(huán)境、氣動(dòng)特性快速預(yù)測與應(yīng)用[D]. 胡銳鋒.清華大學(xué) 2012
[2]空間碎片環(huán)境模型研究[D]. 王若璞.解放軍信息工程大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3032680