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| 稿件标题： | 多级火箭级间热分离数值模拟及参数不确定性研究 |
| 稿件作者： | 马晨辉1,郭启凡2,俞建阳2,汪思航2 |
| DOI： | 10.11809/bqzbgcxb2023.12.011 |
| 科学编辑： | 胡松启 博士（西北工业大学研究员） |
| 栏目名称： | 基础理论与应用研究 |
| 关键词： | 多级火箭；级间分离；数值模拟；不确定性分析；混沌多项式展开法 |
| 文章摘要： | 热分离作为火箭级间分离的主要方式，在提高分离过程的可靠性时，存在着级间区域喷流与外界来流耦合以及环境参数不确定性影响等问题。以某型两级火箭级间热分离过程为研究对象，针对上述2个方面问题，结合计算流体力学、统计学等研究手段，通过求解RANS方程与刚体运动方程，开展对火箭级间热分离过程的仿真模拟工作，讨论了分离载荷变化3个阶段的产生原因。并考察不同飞行速度、飞行高度和飞行攻角3个环境输入参数的不确定性，基于混沌多项式展开法（PCE）构建分离过程的不确定性分析模型，结合Sobol敏感性分析法量化了各个输入参数的影响程度。结果显示：3个环境参数分别主要通过影响作用于二子级的气动力、改变流场物性和抑制马赫盘发展影响分离过程；PCE法获得的一、二子级轴向速度的不确定带呈现不同的变化模式，其峰值分别达到50.1%和29.2%，表明二子级抗干扰的能力强。轴、径向运动参数对飞行速度的敏感性最强，敏感性指标分别达到0.36和0.30。研究获得的不确定性量化特征指标，为热分离过程姿态的预测、探索分离关键影响因素以及进一步优化设计提供了良好手段。 |
| 引用本文格式： | 马晨辉,郭启凡,俞建阳,等.多级火箭级间热分离数值模拟及参数不确定性研究［J］.兵器装备工程学报，2023，44(12)：79-87. MA Chenhui, GUO Qifan,YU Jianyang, et al.Numerical simulation of multistage rocket interstage thermal separation and research on parameter uncertainty［J］.Journal of Ordnance Equipment Engineering，2023，44(12)：79-87. |
| 刊期名称： | 2023年12期 |
| 出版时间： | 2023年12月 |
| 上线时间： | 2023年12月28日 |
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