航天器返回复用技术一直是航天科技领域的重要发展方向,可以解决人类太空活动成本高昂的问题;低成本重复使用的火箭技术能否取得实用性进展,对未来耗资巨大的载人航天任务的开展也至关重要。若是能将单层翼伞应用于航天器和火箭回收复用过程,理论上能大大降低发射成本。本文研究用于航天器返回回收过程中的单层翼伞在低空低亚音速飞行条件下的基本气动特性,利用任意拉格朗日欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)流固耦合方法对单层翼伞的飞行特性进行数值仿真。首先,对十字形降落伞的充气过程进行了数值风洞仿真分析,计算得到了充气过程中降落伞动载变化和不同来流速度下降落伞的轴向力系数,与试验结果进行对比,计算值与试验较为吻合,验证了本文所采用的ALE流固耦合方法应用于降落伞之类的柔性织物结构仿真计算中的可行性和正确性。接着,对单挂点下单层翼伞的飞行特性进行了数值计算,得到了不同攻角下单层翼伞的升力系数、阻力系数和升阻比等一系列气动参数。计算过程中翼伞的攻角无法完全维持在给定的初始攻角,本文也对这一现象进行了解释。计算结果的升阻比与试验参数较为吻合,计算得到的升力系数和阻力系数与试验值存在一些偏差,但基本趋势一致,由此也进一步验证了本文采用数值计算方法的正确性以及将其应用于单层翼伞仿真研究的可行性。最后,针对载荷挂点间距对翼伞飞行性能的影响进行了研究,得到了不同挂点间距下翼伞升阻比和滚转稳定性的变化趋势。在0.1m-0.25m之间选取了三个挂点间距,并在这三个挂点间距下对简化挂点分布后的翼伞进行了数值吹风试验,计算结果表明,在0.1m-0.25m之间,随着间距的增加,翼伞维持给定攻角的能力下降,翼伞的升阻比先增加后下降,同时,翼伞滚转方向上的稳定性先下降后上升,总体而言,翼伞的飞行性能和滚转稳定性随挂点间距的增加呈现出一定的负相关趋势。