空间科学学报
空間科學學報
공간과학학보
CHINESE JOURNAL OF SPACE SCIENCE
2014年
4期
377-383
,共7页
吕俊明%苗文博%程晓丽%王强
呂俊明%苗文博%程曉麗%王彊
려준명%묘문박%정효려%왕강
火星大气模型%高超声速%火星实验室%气动特性%化学非平衡效应
火星大氣模型%高超聲速%火星實驗室%氣動特性%化學非平衡效應
화성대기모형%고초성속%화성실험실%기동특성%화학비평형효응
Martian atmosphere model%Hypersonic%Mars Science Laboratory (MSL)%Aerodynamic characteristics%Chemical non-equilibrium effect
火星大气与地球大气截然不同,飞行器在进入火星时气动特性不同于地球再入.大气模型的差异主要表现为气体组份、密度和温度等物理参数.针对火星进入器MSL在进入-下降-着陆过程中的高超声速进入段,利用三维并行程序求解耦合真实气体模型的流体动力学Navier-Stokes方程,分析MSL进入火星大气时大气模型参数对进入器气动特性的影响.结果表明,通过与海盗号飞行数据的对比,验证了所采用的火星气体模型和计算方法,且其与NASA的LAURA代码气动特性计算结果也较为一致;大气模型气体性质,即 CO2环境对进入器阻力系数和俯仰力矩系数影响较大,利用空气得到的计算和实验数据必须考虑CO2效应;密度增大促进了化学非平衡效应,但对进入器气动特性基本没有影响;温度升高大大增强了化学非平衡效应,而对进入器气动特性影响较小.
火星大氣與地毬大氣截然不同,飛行器在進入火星時氣動特性不同于地毬再入.大氣模型的差異主要錶現為氣體組份、密度和溫度等物理參數.針對火星進入器MSL在進入-下降-著陸過程中的高超聲速進入段,利用三維併行程序求解耦閤真實氣體模型的流體動力學Navier-Stokes方程,分析MSL進入火星大氣時大氣模型參數對進入器氣動特性的影響.結果錶明,通過與海盜號飛行數據的對比,驗證瞭所採用的火星氣體模型和計算方法,且其與NASA的LAURA代碼氣動特性計算結果也較為一緻;大氣模型氣體性質,即 CO2環境對進入器阻力繫數和俯仰力矩繫數影響較大,利用空氣得到的計算和實驗數據必鬚攷慮CO2效應;密度增大促進瞭化學非平衡效應,但對進入器氣動特性基本沒有影響;溫度升高大大增彊瞭化學非平衡效應,而對進入器氣動特性影響較小.
화성대기여지구대기절연불동,비행기재진입화성시기동특성불동우지구재입.대기모형적차이주요표현위기체조빈、밀도화온도등물리삼수.침대화성진입기MSL재진입-하강-착륙과정중적고초성속진입단,이용삼유병행정서구해우합진실기체모형적류체동역학Navier-Stokes방정,분석MSL진입화성대기시대기모형삼수대진입기기동특성적영향.결과표명,통과여해도호비행수거적대비,험증료소채용적화성기체모형화계산방법,차기여NASA적LAURA대마기동특성계산결과야교위일치;대기모형기체성질,즉 CO2배경대진입기조력계수화부앙력구계수영향교대,이용공기득도적계산화실험수거필수고필CO2효응;밀도증대촉진료화학비평형효응,단대진입기기동특성기본몰유영향;온도승고대대증강료화학비평형효응,이대진입기기동특성영향교소.
