火星盘缝带伞跨声速风洞试验研究

doi:10.3780/j.issn.1000-758X.2015.04.010

火星盘缝带伞跨声速风洞试验研究

高树义^1,2 戈嗣诚² 梁艳²

（1西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室，西安710072）
（2北京空间机电研究所，北京100094）

收稿日期:2015-02-06 修回日期:2015-05-12 出版日期:2015-08-25 发布日期:2015-08-25
作者简介:高树义 1973年生，2006年获国防科学技术大学飞行器设计专业硕士学位，现为西北工业大学飞行器设计专业博士研究生。研究方向为飞行器设计。

ResearchonTransonicWindTunnelTestsofMarsDisk-Gap-BandParachutes

GAOShuyi^1,2 GESicheng² LIANGYan²

（1NationalKeyLaboratoryofNorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi′an710072）
（2BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094）

Received:2015-02-06 Revised:2015-05-12 Published:2015-08-25 Online:2015-08-25

摘要/Abstract

摘要： 火星着陆器在进入减速着陆过程中降落伞是必需的气动力减速装置，然而火星大气的特殊性使得火星降落伞开伞工作时具有超声速、低密度、低动压的特点，因而火星降落伞的构型、参数选择非常关键。文章在对火星盘缝带伞进行理论分析和国际应用研究的基础上，选取四种典型结构参数的盘缝带伞型，即常规透气量和低透气量的探路者型和海盗型伞型，在中国国内首次进行了亚-跨声速风洞试验，对这四种伞型在亚-跨声速下的阻力特性和稳定性开展研究。风洞试验采用横梁式测力天平测量阻力，同时用影像设备观察伞的摆动角度。研究结果表明，盘缝带伞的跨声速段阻力系数与理论值基本相符，能够满足火星环境下的减速需要；盘缝带伞随阻力系数增加稳定性降低，设计中必须兼顾考虑。

关键词: 进入减速, 盘缝带伞, 跨声速, 风洞试验, 火星着陆器

Abstract: IntheMarsentrydeceleratelandingprogram，theparachuteisakeyinstrumentoftheaerodynamicdeceleratorsystem.BecauseoftheparticularityoftheMarsatmosphere，theparachuteusedfortheMarsmissondeploysunderthesupersonic，lowdensity，lowdynamicpressureconditions.SotheconstructionandsizingoftheMarsparachuteismuchimportant.TheMarsparachutetechnologywasinvestigatedandanalyzedbyfourtypesofparachute，consideringthediskbandarearatioandporosityofthecanopymaterial.Todeterminethedragandstaticstabilityofthevarioustypesofdisk-gap-bandparachutemodel，theMarsparachutetransoniccharacteristicstestinChinawasfirstlyconducted.Thefronttrussandwindtunnelbalancewasusedtomeasuretheaxisforceontheparachutemodel，andthephotographywasusedtoobservetheangleofattackoftheparachute.Thetestresultsshowthat，thetransonicdragcoefficientofthedisk-gap-bandparachuteaccordswiththetheoreticaloneandcansatisfytheMarsmissionrequirements.Itisalsoobservedthatthereductionofstabilityofthedisk-gap-bandparachuteisaccompaniedbytheincreasingofthedragperformance.

Key words: Entrydecelerate, Disk-gap-bandparachute, Transonic, Windtunneltests, Marslander

高树义, 戈嗣诚, 梁艳. 火星盘缝带伞跨声速风洞试验研究[J]. , doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2015.04.010.

GAO Shu-Yi, GE Si-Cheng, LIANG Yan. ResearchonTransonicWindTunnelTestsofMarsDisk-Gap-BandParachutes[J]. , doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2015.04.010.