火星上升器外形对气动性能的影响研究
根据中国航天白皮书，火星采样返回是未来10年中国深空探测领域的主要任务之一。火星表面起飞和上升技术（Take-offandAscentTechnology）则是实现火星采样返回任务的关键。但由于火星表面存在稀薄大气，约为地球大气的1%，因此火星表面上升过程需要考虑气动阻力的影响。
在Space:ScienceTechnology(《空间科学与技术》)新发表的文章中，北京空间飞行器总体设计部的李齐团队与北京理工大学赵瑞团队共同研究了不同外形对火星上升器（MarsAscentVehicles）气动性能的影响，为火星上升器气动外形选型提供了理论支持。
作者首先分析了火星上升器的气动性能需求。一方面，通过初步的气动外形设计和阻力测算，提出了气动阻力性能优化指标——零攻角阻力系数在上升器为细长型和短钝型时的变化范围。另一方面，定性分析了上升器在主要飞行姿态下的静稳定性。
其次，上升器在上升过程中保持着小攻角姿态，通过设计上升器前部的形状并改变冲击力方向，可以显着降低超音速条件下的激波阻力，进而降低控制能耗和任务成本。又因为上升器的外形由母线的曲线类型决定，因此作者研究了五种不同曲线类型（球面圆锥曲线、圆弧曲线、抛物线曲线、指数曲线和冯卡门曲线）对火星上升器气动性能的影响。具体方案则是采用基于结构网格的有限体积法来求解三维可压缩粘性流体力学方程。
最后，作者通过数值仿真形成了两个主要结论：对于细长型的上升器，前部设计成锥形可以产生更好的减阻效果，但因为压力中心靠前，此种构型的静稳定性也较差；对于短钝型的上升器，0.2nspan=""≤0.4的指数曲线外形可以有效降低阻力系数。同时，由于其压力中心更靠近尾端，短钝体的静稳定性更好。
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