[发明专利]火箭侧向喷流干扰确定方法、终端及存储介质

说明书

本申请实施例提供一种火箭侧向喷流干扰确定方法、终端及存储介质，涉及航天飞行器计算流体力学(CFD)数值模拟领域，用于准确获得运载火箭RCS喷流干扰特性。所述火箭侧向喷流干扰确定方法，包括：获取发动机本身产生的推力/推力矩在坐标系六个分量上的气动系数；获取发动机工作时箭体表面压力积分值在坐标系六个分量上的气动系数；获取发动机不工作时的气动力/力矩在坐标系六个分量上的气动系数；获取相应姿态对应的推力系数及力矩系数，根据所述推力系数、力矩系数及各气动系数确定相应姿态下的箭体六分量气动特性。

技术领域

本申请涉及航天飞行器计算流体力学(CFD)数值模拟领域，尤其涉及一种火箭侧向喷流干扰确定方法、终端及存储介质。

背景技术

目前，实现低成本进入空间是商业运载火箭发展的核心要素。随着控制技术的发展，利用姿控发动机(RCS)喷流产生的推力进行运载器姿态控制，成为降低运载器研制成本的一种有效手段。

相关技术中，火箭姿控动力系统安装在运载火箭的头罩，采用侧向喷流对全箭飞行姿态进行控制；火箭姿控动力系统包括多个姿控喷管，多个姿控喷管采用井字型布局。在火箭处于不同的飞行姿态时，相应的姿控喷管开启。然而，侧向喷流与火箭周围的气流会发生相互作用，喷流与自由来流的相互干扰会产生激波、边界层分离、漩涡等复杂流动现象，对侧喷发动机的推力、火箭表面流场产生附加影响，对全箭气动特性产生很大影响，如何准确获得RCS喷流干扰特性成为业内亟需解决的问题。

发明内容

本申请实施例中提供一种火箭侧向喷流干扰确定方法、终端及存储介质，用于准确获得运载火箭RCS喷流干扰特性。

本申请第一方面实施例提供一种火箭侧向喷流干扰确定方法，包括：

获取发动机本身产生的推力/推力矩在坐标系六个分量上的气动系数；

获取发动机工作时箭体表面压力积分值在坐标系六个分量上的气动系数；

获取发动机不工作时的气动力/力矩在坐标系六个分量上的气动系数；

获取相应姿态对应的推力系数及力矩系数，根据所述推力系数、力矩系数及各气动系数确定相应姿态下的箭体六分量气动特性。

在其中一种可能的实现方式中，在根据所述推力系数、力矩系数及各气动系数确定相应姿态下的箭体六分量气动特性之前，还包括：

根据如下公式确定分别确定六分量气动力喷流干扰因子：

K_i＝(C_i有喷+C_i喷流-C_i无喷)/C_i喷流；

其中，用K_i表示坐标系六分量上的喷流干扰干扰因子；i表示六分量气动力；C_i喷流表示发动机本身产生的推力/推力矩在坐标系六个分量上的气动系数；C_i有喷表示发动机工作时箭体表面(除去工作喷管面积)压力积分值在坐标系六个分量上的气动系数；C_i无喷表示发动机不工作时气动力/力矩在坐标系六个分量上的气动系数；

所述获取相应姿态对应的推力系数及力矩系数，根据所述推力系数、力矩系数及各气动系数确定相应姿态下的箭体六分量气动特性，包括：

获取相应姿态对应的推力系数及力矩系数，根据所述喷流干扰因子、推力系数及力矩系数确定相应姿态时的箭体六分量气动特性。

在其中一种可能的实现方式中，所述获取相应姿态对应的推力系数及力矩系数，根据所述喷流干扰因子、推力系数及力矩系数确定相应姿态时的箭体六分量气动特性，包括：

获取俯仰通道姿控喷管开启时的推力系数及力矩系数；

获取滚动通道姿控喷管开启时的力矩系数；