通过求解Mathieu微分方程分析压力波动下高超声速飞行器的横向稳定性

高超声速技术飞行器2近期的两次试验失败，给日益高涨的热情（不仅在美国方面）带来了打击。找出确切的失败原因至关重要，否则无法找到解决方案。在本注释中，我们从横向稳定性分析的角度提出了一个可能的失败原因。我们认为，在经典飞行器动力学分析中通常忽略的时变压力波动，在高超声速飞行器的动力学分析中不可忽略。为演示这一想法，本文设想了一个高超声速模型，并利用基本流体原理估算其气动参数。随后通过经验公式估算压力波动。考虑这些时变波动，建立了横向动力学方程。所得方程为Mathieu微分方程。该方程的数值解表明，包含波动项会产生更复杂的动力学行为，应在飞行控制器设计中予以考虑。