噴流控制飛行器氣動參數(shù)辨識方法研究

王貴東，崔爾杰，陳則霖

(中國航天空氣動力技術(shù)研究院，北京 100074)

0 引言

利用系統(tǒng)辨識理論和技術(shù)，對飛行試驗測量數(shù)據(jù)進行氣動參數(shù)辨識，是空氣動力學研究的一個重要手段，在國內(nèi)外都受到了廣泛的重視。由于辨識得到的是飛行器在真實飛行過程中的氣動參數(shù)，對于檢驗地面試驗及理論計算結(jié)果，為飛行器控制系統(tǒng)提供正確的氣動數(shù)學模型，分析飛行器氣動特性和飛行品質(zhì)，具有重要的意義［1］。噴流控制姿態(tài)是一種十分敏捷和有效的方法，為越來越多的高速飛行器所采用。特別是在高空，由于大氣密度的降低，普通升力面則顯得力不從心，噴流控制更具有其獨特的優(yōu)勢。在很高的高空，噴流推力基本上是燃料燃燒產(chǎn)生的高速氣體所帶來的牛頓力學意義上的反作用力。在較低的高度，噴流與外流場之間會產(chǎn)生相互干擾，這種干擾可以產(chǎn)生作用在返回艙上的另一種力，即干擾氣動力。如果能更精確地知道噴流干擾氣動力以及與噴流環(huán)境因子之間的關(guān)系，那么用噴流對飛行器進行控制會更有效。

對于噴流的干擾效應，過去五十多年里已開展了大量的研究，主要采用理論計算和風洞實驗的手段［2－3］，并輔有少量的飛行試驗。對于飛行試驗，可以通過兩種方法研究噴流干擾效應:一是通過測量噴流附近的壓力，來分析噴流干擾效應，這是過去主要采用的方法［4］;二是利用飛行器的運動響應數(shù)據(jù)，通過辨識獲得噴流干擾產(chǎn)生的氣動力，這方面的工作開展的還很少。……