JF-12激波风洞在火星进入环境下的运行特性

作     者：韩子健 彭俊 胡宗民 韩桂来 姜宗林 HAN Zijian;PENG Jun;HU Zongmin;HAN Guilai;JIANG Zonglin

作者机构：中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2021年第42卷第3期

页      面：183-194页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(11672308,11532014) 国家重点研发计划(2019YFA0405204) 

主　　题：火星探测 反向爆轰驱动激波风洞 二氧化碳 缝合运行状态 驻室压力 

摘      要：火星探测是目前国际深空探测的热点,而火星着陆是火星探测的关键技术之一,火星着陆器发展中面临的一个严峻的挑战是其气动环境远远不同于地球大气的空气。然而,现阶段大多数地面试验设备都是以空气为试验气体来设计的,而不是火星大气的CO2。本文利用高温热化学反应流动数值计算技术,对JF-12反向爆轰驱动激波风洞在火星进入环境下(主要气体成分是CO2)的运行特性进行了计算模拟,通过调整激波管中驱动/被驱动气体的初始参数和高/低压段的截面积比,来模拟其中的波系产生、传播过程以及反射激波与接触面的相互作用机制。研究发现,相同情况下驱动CO2的缝合激波马赫数要明显高于空气,通过减小驱动气体的声速和低压段的直径,可以在驱动CO2时获得驻室压力稳定的试验气体。