空天飞行器气动弹性问题研究进展

来源：振动与冲击杂志2025年第7期北京时间：

作者：苑凯华ykh68，田海涛,付志超,刘凯

单位：北京机电工程研究所，北京100074

摘要：空天飞行器经历起飞、高速飞行、入轨到再入返回等阶段，承受严酷的气动力、热、氧、噪声等复合作用，同时作为具有使用价值的自由往返于大气层和轨道空间的飞行器对结构轻质化要求更高，结构刚度低，热气动弹性问题突出，这类问题直接影响到空天飞行器的气动性能、飞行包络和结构安全性等。详细阐述了空天飞行器面临的典型气动弹性问题，着重介绍了热弹性变形对气动特性及飞行轨迹的影响、与热气动弹性耦合的吸气式发动机进气性能变化、热颤振问题、壁板动气动弹性问题、高温氧化下的热气动弹性问题、变体过程中的气动/结构/运动耦合问题等。结合空天飞行器分析和设计的需求，有针对性地综述了在热气动弹性分析的降阶模型、不确定性分析和风洞试验等方面的最新进展，并对后续发展方向进行了展望。<br>

关键词：空天飞行器；热气动弹性；颤振；降阶模型；不确定性；风洞试验