本文關(guān)鍵詞：超聲速氣動減速器的氣動特性研究　出處：《北京理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：充氣式氣動減速器(IAD)作為一種航天器減速著陸系統(tǒng),是一種新型的減速技術(shù),具有阻力大、有效負(fù)載大的特點,以滿足較大質(zhì)量的探測器從高馬赫數(shù)下迅速減速并安全著陸。研究表明,與盤縫帶傘減速器相比,超音速充氣式氣動減速器能提升大約80%的有效負(fù)載。另外,充氣式氣動減速器應(yīng)盡可能降低防熱系統(tǒng)的設(shè)計要求。航天器以超聲速通過火星大氣,實現(xiàn)再入、減速、著陸的過程中,要承擔(dān)很劇烈的氣動加熱,這就要求減速器能夠保護(hù)返回載荷以免被劇烈的氣動加熱燒毀,減輕航天器自身的防熱系統(tǒng)設(shè)計的負(fù)擔(dān)。由此可見,研究充氣式氣動減速器的氣動特性(尤其是阻力特性)和氣動熱特性非常有必要。本文利用計算流體動力學(xué)(computational fluid dynamics,CFD)工具,針對同一個錐形充氣式減速傘配以不同長度的儀器艙進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了超聲速下的氣動特性和氣動熱特性,并將數(shù)值仿真結(jié)果與風(fēng)洞試驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,二者比較符合,可以證明在本文中用到的數(shù)值分析方法有效,同時也為日后進(jìn)一步設(shè)計研究充氣式氣動減速器提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)通過將數(shù)值結(jié)果與某風(fēng)洞試驗的結(jié)果對比,證明本文所采用的數(shù)值方法可以有效的獲取剛性張力錐形充氣式氣動減速器的氣動性能參數(shù),例如:阻力、升力、俯仰力矩等參數(shù)。(2)分析了short-base模型在不同馬赫數(shù)以及不同攻角條件下降落的阻力系數(shù),發(fā)現(xiàn)在超聲速條件下,阻力系數(shù)隨著馬赫數(shù)的增大而減小。這一結(jié)果符合阻力特性規(guī)律。(3)隨著攻角的增大,不同馬赫數(shù)在某一攻角下的阻力系數(shù)之間的差距逐漸增大。(4)通過比較三組模型相同初始條件下的阻力系數(shù)(待插入),發(fā)現(xiàn)no-base模型RTC結(jié)構(gòu)的阻力系數(shù)要大于short-base以及l(fā)ong-base模型相應(yīng)的阻力系數(shù)。因此可以推斷,儀器艙能夠?qū)傂詮埩﹀F形IAD的氣動特性產(chǎn)生影響。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V423.6

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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2 張力;李金生;楊仲卿;丁林;;方柱-彈性分隔板渦致振動數(shù)值研究[J];工程熱物理學(xué)報;2014年04期

3 胡世良;魯傳敬;何友聲;;平板流固耦合振動的數(shù)值分析[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2013年10期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 陳悅;高層建筑對大跨柱面屋蓋的風(fēng)致干擾效應(yīng)[D];北京交通大學(xué);2013年

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7 楊留義;囊體結(jié)構(gòu)設(shè)計及其氣彈特性計算分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

8 高煒文;超高層建筑群體風(fēng)效應(yīng)及流固耦合的數(shù)值模擬[D];廣州大學(xué);2013年

9 金鑫;張拉膜結(jié)構(gòu)流固耦合的數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

10 劉申會;高層建筑的風(fēng)荷載特性數(shù)值模擬研究[D];湖南大學(xué);2013年

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本文編號：1312528