飞行高度与速度对液体火箭尾焰红外辐射特性的影响深度解析

本文主要探讨了飞行参数对液体火箭尾焰红外辐射特性的影响。作者利用FLUENT软件模拟了不同飞行条件下液体火箭尾焰的流场，结合HITEMP数据库计算了燃气的辐射参数，采用有限体积法（FVM）对2.0~5.0微米波段的光谱辐射特性进行了详细分析。研究的重点集中在火箭飞行高度和飞行速度这两个关键飞行参数上。 首先，研究发现飞行高度的变化对液体火箭尾焰红外辐射强度有显著影响。当飞行速度保持不变时，随着飞行高度的上升，尾焰辐射强度呈现递增的趋势，特别是在4.2~4.7微米波段的辐射强度增长更为明显。这可能是因为随着高度增加，尾焰的温度和尺寸变化，导致辐射能力增强。 其次，飞行速度对尾焰辐射特性也有影响。在飞行高度固定的条件下，随着速度的增加，尾焰辐射强度最初会有所减小，这是因为高速运动可能导致流场局部冷却。然而，当速度达到一定阈值后，辐射强度趋于稳定。同时，2.5~3.0微米波段的辐射强度在速度增加过程中表现出较大的减幅，这可能与该波段的辐射特性对温度敏感有关。 飞行参数对液体火箭尾焰红外辐射特性的影响主要体现在通过调节流场的温度和规模，进而影响尾焰的辐射强度分布。这对于理解和控制火箭在太空中的热环境管理，以及设计优化火箭发射策略具有重要的科学价值。这种研究对于火箭发射后的遥感监测、热防护材料选择和尾焰排放管理等方面具有实际应用意义。