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航空工业气动院火星风洞技术助力火星探测之旅

2020-07-31 14:23:15 中国航空报 周文 范兴瑞

中国航空报讯:7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭成功将我国自主研发的“天问一号”火星探测器送入预定轨道,迈出我国火星探测第一步。与此同时,中国首座火星风洞也进入到实施阶段,相关建设正有序推进中。

由哈尔滨工业大学和黑龙江省政府联合共建的空间环境地面模拟装置是国家航天领域、工业和信息化部、东北三省唯一的一项大科学工程。气动院依托其在空气动力学及特种风洞研发方面的优势,承接了该装置的核心试验设施之一——中国首座火星风洞的研发任务,首次跻身国家大科学工程项目。

火星风洞的研发将用于开展火星自主探测的相关研究,包括研究火星表面环境模拟、风致沙尘运动、沙尘暴的形成机理、火星大气风蚀过程、沙砾迁移等特性。相比于其他国家的火星风洞,我国首次建造的火星风洞起点更高、难度更大。气动院设计的火星风洞可进行连续试验,风速范围跨度大,兼顾高速与低速试验,并能在试验过程中综合模拟试验舱内不同的压力、风速和沙尘浓度,试验可扩展性强,测量手段丰富,支持PIV等多种测量方式。

气动院动态环境模拟技术团队作为火星风洞项目责任团队,凝心聚力,不惧困难,秉承“研制结合”的设计路线,高度重视高风险技术的试验验证与工程应用,在面对低温低压粉尘环境的测量、超低气压的风速驱动、粉尘低气压环境的抽气动态平衡等多项技术难题时,采取了包括建模仿真、等效计算、预研试验等在内的多种途径进行解决,取得了多项关键技术突破。

目前,在团队人员的不懈努力下,火星风洞预研试验准备工作已初具规模并在有序推进中。火星风洞建设使气动院成为中国火星风洞的探路者与引领者,并为气动院积累了更多的深空环境模拟领域经验,推动了风洞行业向航天环境模拟、星空试验器研究等领域进一步发展,为我国逐梦太空贡献出自己的一份力量。

责任编辑:魏晨涛