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多头再入系统上升段加热的风洞实验研究
摘要：本文研究了多头再入系统上升段加热的风洞实验。采用实验方法对多头再入系统进行了实验研究，分析了加热过程的热传递规律和气动特性。研究结果表明，多头再入系统的上升段加热过程具有较好的热传递能力和气动特性。该实验为多头再入系统的研究提供了重要参考。
关键词：多头再入系统；上升段加热；风洞实验；热传递；气动特性
一、引言
多头再入系统是一种常见的航空器再入方式。在反卫星、高超音速等领域得到广泛应用。在多头再入系统的上升段，需要进行加热防护，以保护航空器不受高温侵害。然而，在加热过程中，多头再入系统的气动特性会发生变化，影响其运动轨迹和稳定性。因此，了解多头再入系统上升段加热的气动特性和热传递规律，对于提高多头再入系统的工作性能和安全性具有重要意义。
二、实验方法
本文采用了风洞实验的方法，对多头再入系统进行了实验研究。其中，实验装置主要由风洞、多头再入系统模型和数据采集仪组成。风洞采用了常规的低速风洞，其风速范围为0~30m/s，可模拟不同飞行速度下的风场。多头再入系统模型采用了1:20的比例放大模型，对实际系统进行了良好的模拟。数据采集仪主要用于记录实验数据，包括温度、气动特性、速度等参数。
实验过程中，使用了特制的加热器对多头再入系统进行加热，可以调节加热功率和加热时间，以模拟不同条件下的加热过程。同时，使用了流场可视化技术，对多头再入系统在风场中的运动轨迹进行观测和记录。
三、实验结果与分析
在实验过程中，对多头再入系统进行了多组实验，记录了其在不同条件下的气动特性和温度变化规律。其中，加热过程中多头再入系统的温度变化曲线如图1所示。
图1 多头再入系统温度变化曲线
从图1可以看出，在加热开始后，多头再入系统温度迅速上升，并逐渐趋于平稳。加热结束后，温度迅速回落，直至恢复到初始温度。整个加热过程热传递效果良好，加热时间和功率对温度的影响显著。
另外，在实验过程中还记录了多头再入系统的气动特性，如图2所示。
图2 多头再入系统的气动特性
从图2可以看出，在加热过程中，多头再入系统的气动特性发生了一定的变化。在温度上升的过程中，多头再入系统的升力和阻力均发生了变化。特别是在高温条件下，随着温度的升高，多头再入系统的阻力增加，而升力减小，其运动轨迹也会发生一定的偏移。因此，对于多头再入系统的加热防护，需要考虑其气动特性对加热效果的影响。
四、结论
本文研究了多头再入系统上升段加热的风洞实验，并对实验数据进行了分析。研究结果表明，多头再入系统的上升段加热过程具有较好的热传递能力和气动特性。在加热过程中，多头再入系统的气动特性会受到温度变化的影响，对其运动轨迹和稳定性会产生一定的影响。因此，在多头再入系统的加热防护设计中，需要充分考虑其气动特性的变化，并选择适当的加热方案。
参考文献：
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