本文關(guān)鍵詞：超聲速氣動(dòng)減速器的氣動(dòng)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(dòng)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(diǎn),以滿足較大質(zhì)量的探測(cè)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(dòng)減速器能提升大約80%的有效負(fù)載。另外,充氣式氣動(dòng)減速器應(yīng)盡可能降低防熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。航天器以超聲速通過(guò)火星大氣,實(shí)現(xiàn)再入、減速、著陸的過(guò)程中,要承擔(dān)很劇烈的氣動(dòng)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(dòng)加熱燒毀,減輕航天器自身的防熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的負(fù)擔(dān)。由此可見(jiàn),研究充氣式氣動(dòng)減速器的氣動(dòng)特性(尤其是阻力特性)和氣動(dòng)熱特性非常有必要。本文利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(computational fluid dynamics,CFD)工具,針對(duì)同一個(gè)錐形充氣式減速傘配以不同長(zhǎng)度的儀器艙進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了超聲速下的氣動(dòng)特性和氣動(dòng)熱特性,并將數(shù)值仿真結(jié)果與風(fēng)洞試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)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(shí)也為日后進(jìn)一步設(shè)計(jì)研究充氣式氣動(dòng)減速器提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)通過(guò)將數(shù)值結(jié)果與某風(fēng)洞試驗(yàn)的結(jié)果對(duì)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(dòng)減速器的氣動(dòng)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(guò)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(dòng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V423.6

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 孫芳錦;張大明;;基于預(yù)處理方法的風(fēng)與膜結(jié)構(gòu)流固耦合效應(yīng)研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2014年02期

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

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

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 史文海;低矮房屋與高層建筑的風(fēng)場(chǎng)和風(fēng)荷載特性實(shí)測(cè)研究[D];湖南大學(xué);2013年

2 冼耀強(qiáng);輪輻式索膜結(jié)構(gòu)損傷情況下的動(dòng)力性能研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

3 李啟;含運(yùn)動(dòng)邊界鈍體繞流風(fēng)場(chǎng)的大渦模擬數(shù)值算法[D];北京交通大學(xué);2014年

4 何乾坤;超空泡射彈尾拍運(yùn)動(dòng)多相流場(chǎng)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

5 何濤;流固耦合新算法研究及其氣動(dòng)彈性應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2013年

6 李鵬;考慮內(nèi)充氣體與外部膜材共同作用的ETFE氣枕力學(xué)性能及風(fēng)致響應(yīng)研究[D];北京交通大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周春輝;強(qiáng)動(dòng)荷載作用下流固耦合問(wèn)題數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2013年

2 韓飛;泥石流沖擊作用下新型楔擋分流結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析[D];蘭州理工大學(xué);2013年

3 陳悅;高層建筑對(duì)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

4 胡維巖;基于自主開(kāi)發(fā)的血泵樣機(jī)性能分析[D];浙江大學(xué);2013年

5 廖建寶;考慮流固耦合作用下超高層建筑的風(fēng)荷載數(shù)值模擬[D];重慶大學(xué);2013年

6 戴彬彬;風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)與流固耦合特性研究[D];湘潭大學(xué);2013年

7 楊留義;囊體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其氣彈特性計(jì)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(huì);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(hào)：1312528