● 摘要
级间分离技术是将联结成一个整体的多级火箭按预定程序进行分离的技术。在弹体实现级间分离的过程中，分离区内复杂的气流流动会对上面级和下面级的气动力特性产生很大的影响，从而直接影响级间的正常分离。因此了解级间分离过程中的流场特性是非常必要的。本文采用CFD计算与工程估算相结合的方法对级间分离过程中的复杂流场及气动力变化进行数值模拟。流场计算中，空间离散采用Harten－Yee的二阶迎风TVD格式，时间迭代采用隐式LUSGS方法，数值求解Euler方程。得到流场分布和气动力之后，通过工程估算对阻力进行粘性修正。本文首先对简单外形的二级弹体级间分离进行了数值模拟，并分析了流场特性。其次对复杂外形的二级弹体在不同的攻角和级间分离距离时进行了数值模拟，并给出了各工况的气动力系数。通过对几种简单及复杂外形的级间分离流场以及进气道内部流动流场的数值模拟，本文着重研究了各种级间距离下的分离流场的结构和进气道内部流场，并计算分析了复杂外形在分离时的气动力系数。同时，经过深入细致的分析计算所得到流场图，研究了分离流动和进气道流动的机理。数值计算结果反映出了流场的基本物理现象。为复杂外形导弹级间分离的设计与可行性提供了有一定参考价值的结果。