降落傘的氣動(dòng)減速作為探測器著陸火星的關(guān)鍵減速環(huán)節(jié)之一,對整個(gè)火星探測任務(wù)有著十分重要作用。由于火星大氣密度只有地球大氣密度的1%,降落傘需要在超聲速、低動(dòng)壓狀態(tài)下開傘,因此具有較大的技術(shù)難度。為了驗(yàn)證及獲得降落傘減速系統(tǒng)在火星大氣環(huán)境下的工作特性,確保降落傘減速系統(tǒng)在火星環(huán)境下正常工作,在地球環(huán)境下開展超聲速低動(dòng)壓試驗(yàn)是非常必要的。文章針對中國火星探測降落傘減速系統(tǒng)的特點(diǎn),提出了高空開傘試驗(yàn)需求,對探空火箭與高空氣球兩種試驗(yàn)技術(shù)途徑的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析,給出了探空火箭的高空開傘試驗(yàn)方法。該試驗(yàn)獲得了豐富的數(shù)據(jù),不僅為火星探測任務(wù)提供了強(qiáng)有力的支撐,而且對后續(xù)其他任務(wù)的超聲速低動(dòng)壓試驗(yàn)提供了有益參考。 

【文章來源】：航天返回與遙感. 2020,41(03)CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

火星大氣聲速與地球大氣聲速

探空火箭平臺(tái)高空開傘試驗(yàn)方案是將降落傘安裝到火箭箭頭位置，由探空火箭將降落傘送至高空，到達(dá)一定的高度后，箭頭與探空火箭分離，自主慣性飛行，打開降落傘開傘通道，箭頭速度及高度滿足試驗(yàn)條件時(shí)，彈出降落傘進(jìn)行超聲速、低動(dòng)壓條件下的性能驗(yàn)證，圖6為探空火箭平臺(tái)高空開傘試驗(yàn)過程示意。氣球平臺(tái)高空開傘試驗(yàn)方案是通過氦氣球?qū)⒃囼?yàn)?zāi)Ｐ瓦\(yùn)至離地球表面35～50km高空，試驗(yàn)?zāi)Ｐ歪尫抛杂上侣湟欢ò踩嚯x后，加速發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火對試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行短時(shí)加速，而后試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻T性飛行，當(dāng)試驗(yàn)?zāi)Ｐ退俣燃案叨葷M足試驗(yàn)條件時(shí)，彈出降落傘進(jìn)行超聲速、低密度、低動(dòng)壓條件下的性能驗(yàn)證。圖7為高空氣球平臺(tái)高空開傘試驗(yàn)過程示意。

氣球平臺(tái)高空開傘試驗(yàn)方案是通過氦氣球?qū)⒃囼?yàn)?zāi)Ｐ瓦\(yùn)至離地球表面35～50km高空，試驗(yàn)?zāi)Ｐ歪尫抛杂上侣湟欢ò踩嚯x后，加速發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火對試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行短時(shí)加速，而后試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻T性飛行，當(dāng)試驗(yàn)?zāi)Ｐ退俣燃案叨葷M足試驗(yàn)條件時(shí)，彈出降落傘進(jìn)行超聲速、低密度、低動(dòng)壓條件下的性能驗(yàn)證。圖7為高空氣球平臺(tái)高空開傘試驗(yàn)過程示意。經(jīng)過試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及國內(nèi)相關(guān)技術(shù)調(diào)研研究，國內(nèi)探空火箭技術(shù)比較成熟，探空火箭平臺(tái)高空開傘試驗(yàn)方案可以利用成熟的探空火箭技術(shù)，技術(shù)成熟度高，試驗(yàn)成本相對較低。氣球平臺(tái)高空開傘試驗(yàn)方案試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢阅M探測器的氣動(dòng)外形，但是該方案系統(tǒng)復(fù)雜，氦氣球及試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)均需要新研制，國內(nèi)未開展過類似試驗(yàn)項(xiàng)目，涉及多項(xiàng)新技術(shù)，試驗(yàn)成本高。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3304708