Page 158 - 《爆炸与冲击》2026年第9期
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第 46 卷 齐 治,等: 品字形三喷管火箭橇射流-地效耦合机理及其布局效应 第 9 期
此阶段观测到的射流汇交、涡重组等复杂的瞬态流场结构相结合,共同决定了起始段是轨道烧蚀风险的
高风险区域。
(4) 本研究为工程设计提供了明确的参数依据。将冲击高度增大至 5.5d 可有效将流场从“近场强
耗散”模式转变为“远场周期性失稳”模式,从而改善地表热环境与流动载荷。因此,在系统设计允许
的范围内,将冲击高度 h 设定为大于或等于 5.5d 作为高加速度、大载荷火箭橇试验台热防护设计的一个
关键基准参数,以在性能与安全之间取得最佳平衡。
(5) 所构建的耦合数值模型具有较高的工程可靠性。本文建立的“内弹道-外弹道-流场”耦合模型
通过了试验验证,橇车速度的计算误差小于 4.1%,数值模拟获得的射流形态、冲击高度及涡核位置与高
速摄像试验结果高度吻合,可为大载荷火箭橇系统工程设计提供有效的预测工具。
本研究采用了纯气相模拟,未考虑固体推进剂燃气中可能存在的凝相颗粒对轨道烧蚀的影响,而颗
粒的冲刷和沉积是实际烧蚀过程中的重要因素。此外,仿真未涉及高温燃气可能存在的复杂有限速率
化学反应动力学过程。对多喷管之间更细致的非定常相互作用机理,例如压力脉动的频谱特性,也有待
进一步分析。这些将是未来研究工作中需要深入探讨的重要方向。
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