可重复使用运载火箭返回段低温流体行为特性
收稿日期: 2023-09-11
修回日期: 2023-09-18
录用日期: 2023-10-07
网络出版日期: 2023-10-17
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Behavior of cryogenic propellant in return stage of reusable launch vehicle
Received date: 2023-09-11
Revised date: 2023-09-18
Accepted date: 2023-10-07
Online published: 2023-10-17
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容易 , 刘辉 , 于子文 , 朱平平 , 彭越 , 于佳晖 . 可重复使用运载火箭返回段低温流体行为特性[J]. 航空学报, 2023 , 44(23) : 629563 -629563 . DOI: 10.7527/S1000-6893.2023.29563
Under the complex interference of the return stage of the reusable launch vehicle， the cryogenic propellant in the tank and the high-temperature ullage are violently mixed， resulting in a series of problems， such as tank pressure drop and propellant temperature rise. In this paper， the propellant mixing and reorientation process of Vertical Take-off and Vertical Landing （VTVL） launch vehicle is studied. A simulation model of the behavior of liquid oxygen mixing is established for the first time and verified by the accelerated drop tower test. The model was used to study the behavior characteristics of cryogenic propellant under the complex interference in the return stage of a VTVL launch vehicle， and the variation laws of propellant morphology， tank pressure， propellant temperature and evaporation were obtained， which provided support for the design of propellant management system and supplementary pressure scheme.
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