天问一号火星着陆过程虚拟仿真平台

看见阻力,推演着陆

前置基础验证:均匀流场中落体阻力平方律与收尾速度测定

通过对照真空与空气介质中的下落过程,验证牛顿阻力定律的边界条件。
实验对象参数
物体质量 m (kg)0.10
迎风截面积 A (m²)0.04
阻力系数 Cd0.50
实验室环境参数
重力加速度 g (m/s²)9.81
空气密度 ρ (kg/m³)1.225
落体管高度 L (m)100
火星探测器大气阻力动力学仿真
执行模块:再入加热 → 降落伞减速(动压分析) → 动力下降软着陆
系统状态:已挂起
待开始
待开始
数据中心图谱 (Data Center)
全程遥测曲线(工程拓展主控台迁移) · 气动衍生图谱(自动生成)
全程遥测曲线

降落轨道

高度 · 任务进度

阻力-时间

Fd = 0.5·ρ·v²·Cd·A

速度-时间

v = v₀ + ∫ a dt

加速度-时间(向下为正)

a = g − (Fd+F)/m

高度-时间

h = h₀ − ∫ v dt

空气密度-时间

ρ = ρ₀·e−h/H

相空间关联 (高度-速度)

v = f(h)
气动衍生图谱(时间轴游标联动)

动压分布 (q)

Pa

气动过载 (G-Load)

G

比机械能 E/m

J/kg

马赫数演化 (Ma)

Mach

气动热趋势指数

仅作趋势比较

飞行包线 (h-v)

m vs m/s
进阶气动与能量分析(评审建议新增)

阻力系数-马赫数 Cd(Ma)

横轴 Ma · 教学模型采样

雷诺数演化 Re(t)

Re = ρ·v·L/μ · 对数刻度

比能量三通道 E/m

动能 · 势能 · 机械能 (J/kg)

局部阻力平衡速度参考

当前大气与伞面积固定,解 D(vₜ)=mg;不含推力,与实际 v 对照