本文關鍵詞：某型充氣式再入減速熱防護結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析

  更多相關文章： 充氣再入 氣動熱 優(yōu)化設計 熱防護 航天返回

【摘要】：隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,充氣式再入返回技術(shù)逐步成為國際上的研究熱點。文章以充氣式再入返回系統(tǒng)為背景,對柔性熱防護結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化分析。首先,參考美國充氣式再入返回試驗中典型的充氣式再入返回系統(tǒng)熱防護材料和結(jié)構(gòu)設計,建立了柔性熱防護結(jié)構(gòu)的一維傳熱模型。然后,根據(jù)差分算法,推導出了柔性熱防護結(jié)構(gòu)各功能層傳熱控制方程的離散格式。文章以材料的耐熱能力為約束條件,柔性熱防護結(jié)構(gòu)各功能層的材料和鋪層這兩個參數(shù)為優(yōu)化變量,得到了給定熱邊界條件下柔性熱防護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。最后,通過差分算法計算出柔性熱防護結(jié)構(gòu)各功能層再入過程中的溫度響應,并用ANSYS有限元方法對結(jié)果進行了驗證。計算結(jié)果表明各功能層的材料分別為Nextel720、Refrasil 2000、Upilex,對應的鋪層數(shù)分別為1、3、1時,為最優(yōu)的柔性熱防護結(jié)構(gòu)設計方案,此時柔性熱防護結(jié)構(gòu)的面密度為2.128kg/m2。
【作者單位】： 北京空間機電研究所;
【關鍵詞】： 充氣再入 氣動熱 優(yōu)化設計 熱防護 航天返回
【基金】：載人航天預研項目
【分類號】：V445.1
【正文快照】： 0引言隨著充氣式再入返回技術(shù)越來越受到人們的重視,其關鍵的柔性熱防護結(jié)構(gòu)也日益成為人們研究的熱點。充氣式再入返回的熱防護系統(tǒng)(thermal protection system,TPS)采用了結(jié)構(gòu)和熱防護的一體化設計,其熱防護結(jié)構(gòu)不僅要承受熱載荷,而且還要承受再入、減速過程的氣動載荷,因此

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本文編號：742537