16:34 2022-01-20
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cum au testat oamenii de știință caracteristicile dinamice supersonice ale capsulei Tianwen-1 Mars Entry
_ Cum au testat oamenii de știință dinamica supersonică caracteristicile capsulei de intrare Tianwen-1 pe Marte
Capsula de intrare Tianwen-1 pe Marte a aterizat cu succes pe suprafața lui Marte în planitia sudică a Utopiei pe 14 mai 2021 la 23:18 UTC. Una dintre cele mai mari provocări cu care s-a confruntat este că un corp contondent tipic, cum ar fi capsula, suferă de instabilitate dinamică în timpul călătoriilor supersonice. Investigarea intervalului instabil de zbor Mach și confirmarea designului formei aerodinamice și proprietăților masei aterizatorului a fost cheia pentru a obține intrarea pe Marte. Într-o lucrare de cercetare publicată recent în Space: Science & Technology, Haogong Wei de la Institutul de Inginerie a Sistemelor de Nave Spațiale din Beijing a efectuat un test de rază balistică pentru a surprinde caracteristicile dinamice supersonice ale Tianwen-1.
Intrarea în corp contondent. Capsula Tianwen-1 a fost programată să desfășoare o clapă de tăiere la Mach 2,8 pentru a reduce unghiul de atac spre 0° înainte de desfășurarea parașutei la Mach 1,8. Cu toate acestea, caracteristicile dinamice transonice și supersonice ale vehiculelor de intrare în caroserie contonată sunt dificil de calculat prin metode numerice, deoarece fenomenele de curgere tranzitorie și instabile, cum ar fi separarea, reatașarea, trezirea și întârzierea în timp sunt greu de surprins cu acuratețe. Prin urmare, cercetătorii preferă să studieze dinamica zborului prin metode de testare la sol. Există trei tipuri de teste, inclusiv oscilația forțată, oscilația liberă și zborul liber. Cu toate acestea, este dificil să se capteze caracteristicile dinamice precise prin teste de oscilație forțată, deoarece această metodă induce o perturbare considerabilă a câmpului de curgere. Metoda oscilației libere poate fi folosită doar pentru a obține răspunsul dinamic într-un singur grad de libertate, care este considerată o metodă simplificată de zbor liber. Astfel, metoda zborului liber, care reflectă caracteristicile dinamice reale ale modelului dinamic, este o alternativă adecvată.
În această lucrare, autorii au efectuat un test de rază balistică în zbor liber pentru a obține caracteristicile aerodinamice statice și dinamice ale Tianwen-1 în configurații tăiate și netăiate în condiții supersonice tipice și pentru a verifica rezultatele calculelor numerice ale caracteristicilor aerodinamice statice și dinamice supersonice ale capsulei. Testele au fost efectuate în zona balistică de zbor liber de 200 m al Centrului de Cercetare și Dezvoltare Aerodinamică din China. Mediul de testare din cameră a fost aer. Stațiile de măsurare binoculare au fost instalate de-a lungul direcției de zbor a modelului, care urmau să fie calibrate și aliniate la sistemul de coordonate de referință de bază globală înainte de testare. Au existat două configurații de modele de testare la scară: trimmed (cu trim tab desfășurat) și netrimmed (cu trim tab pliat).
Algoritmul de identificare a parametrilor aerodinamici pentru testul de rază balistică în zbor liber a fost stabilit mai întâi. : Coeficienții aerodinamici ai modelelor la scară de zbor liber au fost obținuți prin metoda de regresie liniară modificată pe baza datelor de poziție și atitudine. Coeficienții statici și dinamici au fost stabiliți în ipoteza liniarizării cu unghiuri mici. Ulterior, s-au efectuat analiza poziției și atitudinii, oscilația atitudinii, forța aerodinamică, stabilitatea statică și dinamică a capsulei, iar rezultatele au demonstrat că testul de rază balistică surprinde comportamentele de atitudine și caracteristicile aerodinamice ale capsulei de intrare Tianwen-1 Mars. Coeficienții de pas și moment de rotire obținuți au fost utilizați pentru a discuta caracteristicile aerodinamice ale capsulei. Capsula în configurația tăiată este instabilă dinamic în direcțiile de înclinare și de rotire, în timp ce configurația netăiată este stabilă dinamic. În ambele cazuri, capsula este stabilă static în direcțiile de înclinare și de rotire.
Comentarii:
Adauga Comentariu