弹道靶火星探测器试验模型动态特性研究

火星探测器一般为球冠倒锥构型的钝体飞行器;对于此类飞行器,其后体流动较为复杂,存在大范围的分离与再附、激波/旋涡干扰等;相应地,其动态特性也较为复杂,是设计关键问题之一。本文针对弹道靶火星探测器试验模型,采用近似比热比方法模拟火星大气环境,在验证所开发的数值方法与软件(in-house program FLY3DMars)正确性基础上,数值研究了其俯仰动态特性随比热比γ的变化规律。结果表明:在所考察范围内,试验外形均为动稳定,比热比γ越小,压缩性增强,动导数减小,动稳定性增强。分析认为导致动稳定性随γ变化的原因是不同比热比γ条件下流场的压缩性不同,与弹道靶试验结论一致。