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Superposition Method for Force Estimations on Bodies in Supersonic and Hypersonic Flows

Marwege, Ansgar und Willems, Sebastian und Gülhan, Ali und Aftosmis, Michael J. und Stern, Eric C. (2018) Superposition Method for Force Estimations on Bodies in Supersonic and Hypersonic Flows. Journal of Spacecraft and Rockets, 5 (55), Seiten 1166-1180. American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA). doi: 10.2514/1.A34128. ISSN 0022-4650.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
3MB

Offizielle URL: https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/1.A34128

Kurzfassung

Aerodynamic interactions of fragments of meteoroids and space debris during atmospheric entry influence the flight trajectories of the fragments and their strewn field on the Earth’s surface as well as the meteoroids’ airburst altitude and energy deposition rate in the atmosphere and thus the resulting ground damage. For the design of experiments in the Hypersonic Wind Tunnel H2K of DLR, German Aerospace Center in Cologne to investigate the interaction phenomena, a method is developed to estimate the forces on two interacting bodies in supersonic and hypersonic flows, which is more accurate than existing analytical and semi-analytical methods and more efficient than numerical simulations regarding the computational effort. It is based on the superposition of flowfields taken from a database of numerical simulations of a single body for a range of Mach numbers. Furthermore, three-dimensional computations of configurations of interacting bodies are carried out by NASA Ames Research Center. Results obtained with the superposition method are compared to the simulations by NASA and to results of computations that can be found in the literature. The results from the method show good agreement with the computations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/121701/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Superposition Method for Force Estimations on Bodies in Supersonic and Hypersonic Flows
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Marwege, Ansgaransgar.marwege (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3912-9114NICHT SPEZIFIZIERT
Willems, SebastianSebastian.Willems (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5576-7829NICHT SPEZIFIZIERT
Gülhan, AliAli.Guelhan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Aftosmis, Michael J.michael.aftosmis (at) nasa.govNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stern, Eric C.eric.c.stern (at) nasa.govNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:7 August 2018
Erschienen in:Journal of Spacecraft and Rockets
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:5
DOI:10.2514/1.A34128
Seitenbereich:Seiten 1166-1180
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Miller, Mark S.mark.miller (at) dynetics.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)
ISSN:0022-4650
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Aerodynamik, Überschallströmungen, Hyperschallströmungen, analytische und numerische Methode, Multi Body Interaction, Mehrkörperinteraktion
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt X-TRAS (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Über- und Hyperschalltechnologien, KP
Hinterlegt von: Marwege, Ansgar
Hinterlegt am:27 Jun 2019 11:18
Letzte Änderung:02 Nov 2023 09:59

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