孟繁孔，曹剑峰，满广龙

（北京空间飞行器总体设计部，北京100094）

0 引言

目标飞行器是我国迄今研制发射的最大载人航天器，具备与载人运输飞船进行空间交会对接功能，对接后形成的组合体可支持航天员长期在轨驻留。目标飞行器密封舱是航天员工作、活动和睡眠的场所，要求舱内须具备适宜的空气温湿度和流速环境，以支持航天员长期在轨驻留。舱内流场设计是实现舱内环境控制的重要手段，舱内气流组织方式、通风量和送风参数决定了舱内温度场和流场速度分布特性，影响CO2等污染物在舱内的累积浓度和分布，决定了航天员的热舒适性。根据保证航天员热舒适性的风速范围研究结果[1]，目标飞行器风速指标确定为：航天员活动区风速应保证在0.08～0.5 m/s；睡眠区风速应控制在0.08～0.2 m/s。需根据目标飞行器密封舱结构和布局特点来确定合理的流场组织形式；根据确定的风速指标要求设计流场的通风系统；最后，在地面完成舱内流场设计的微重力环境有效验证。

在轨飞行的微重力条件下，密封舱内流场中自然对流效应很弱甚至消失；而在地面上，由于重力导致的自然对流对密封舱内流场速度分布存在一定的影响。因此，如何在地面重力环境下开展舱内流场设计的有效验证是需要研究的课题。国内外针对载人航天器舱内流场设计验证的大部分研究工作集中在数值分析上[2-5]。数值分析模型对流场参数设计、验证和优化具有一定的指导意义，但简化后的模型又使得分析结果存在一定的不确定性，还需通过试验来验证和修正数值模型。……