提出了一种火星再入探测器的半解析法一体化模型,为未来火星探测器的初步设计提供包括弹道、气动参数、防热系统在内的设计依据.在任务初步设计阶段,由于涉及多个学科,火星大气与地球大气模型差异很大,需要考虑的因素很多,因此需要一个半解析的,能够实时进行弹道、气动参数和防热层温度分布计算的设计工具.该工具应该包括气动外形、弹道、防热为一体的设计模型,且能满足计算负担要求.基于此,提出了一种普遍适应的火星探测器外形定义方程,并对其中的一种特殊情况进行了解析公式的推导.在合理假设的前提下,给出了计算防热层内部温度分布的半解析计算公式,并以MER-B(Mars Exploration Rover)探测器为例进行了弹道和气动受热仿真.计算结果表明,该一体化计算模型的仿真计算落点与实际落点很接近,达到了火星探测器初步设计阶段一体化的计算要求.
火星探测器 再入 半解析方法 一体化模型