● 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。当弹体的前后体实现级间分离后，级间分离区域内的气流流动特性会对前体和后体的气动力特性产生很大的影响,从而直接影响前后体的分离特性。伴随着一系列复杂的级间流动变化，前后体所受的气动力特性也随之变化，直接影响分离过程。因此了解级间分离过程中的流场特性是非常必要的。级间分离结束后，火箭或导弹的最大飞行距离由其气动特性和发动机推力特性决定，进气道内的流场品质会显著影响发动机的性能。 本文采用有限差分方法，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N－S方程。对三种外形的二级导弹的级间分离流场进行了数值模拟。此外本文对进气道内部流场也进行了数值模拟进一步验证了计算程序的可靠性。 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，本文着重研究了不同级间距离下的分离流场结构以及进气道内部流动中激波与边界层的干扰问题。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，说明了本文所采用的研究方法和数值计算方法的正确性。同时本文的数值模拟研究结果为复杂外形导弹级间分离的设计与可行性提供了一定的参考价值。