织物透气性对火星用降落伞气动特性影响机理 |
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作者姓名: | 徐欣 贾贺 陈雅倩 荣伟 蒋伟 薛晓鹏 |
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作者单位: | 1. 中南大学 航空航天学院, 长沙 410083;2. 南京航空航天大学 航空学院, 南京 210016;3. 北京空间机电研究所, 北京 100094;4. 浙江大学 航空航天学院, 杭州 310058 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖南省自然科学基金项目;航天进入减速与着陆技术实验室开放基金;湖南省研究生科研创新项目;中南大学研究生自主探索创新项目 |
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摘 要: | 探测器的进入、减速、着陆过程是火星探测任务中的关键一环,火星降落伞在其中起着至关重要的减速作用。然而,作为火星任务中唯一成功使用至今的伞型,盘-缝-带伞型已经达到了其尺寸极限,而新一代的超声速盘帆伞和环帆伞亦在飞行试验中全部失败,这可能与其复杂的透气特性(几何透气性和织物透气性)相关。但目前针对织物透气性的研究主要集中在亚声速范围,超声速条件下织物透气性的影响机理尚不明了且报道极少。以火星科学实验室降落伞为基础模型,从伞衣厚度和相对透气量等关键设计参数角度,对其开展织物透气性影响机理的数值研究。结果表明:针对透气性伞衣,织物透气性的改变对降落伞的阻力性能影响较小,但对降落伞的稳定性影响较大;对于1 mm伞衣厚度,16%~24%的相对透气量稳定性较优;对于12%相对透气量的伞衣,0.2~0.5 mm的伞衣厚度稳定性最佳;相对亚声速来流,超声速来流下的透气性降落伞的稳定性更高。以上研究结论能够为新一代降落伞织物透气性的设计提供一定的理论参考。
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关 键 词: | 织物透气性 盘-缝-带降落伞 气动特性 火星探测 非定常流动 |
收稿时间: | 2021-08-27 |
修稿时间: | 2021-09-22 |
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