随着航天任务发射载荷质量越来越大和航天器发射次数越来越多,由于航天器单位质量发射费用十分高昂,而且大多数航天器仅能使用一次而无法回收再次使用,因此航天活动耗资极其巨大,这严重限制了航天技术的广泛应用。如果能够将航天器低成本回收复用,必将促进航天事业的发展和提高。本文分析单层翼伞应用于航天器返回回收过程,研究其作为低翼载荷升力体气动减速器在低空亚音速飞行条件下的基本气动性能,并进行了稳定飞行特性和雀降过程的数值仿真。首先,对单层翼伞的基本气动特性进行了无限载荷质量的仿真计算,获得了相关翼型基本气动参数。利用Fluent计算并对比分析了单层翼伞在层流和湍流模型中升力系数与升阻比随攻角变化的规律。对同一个翼伞而言,不同空气模型中升力系数变化趋势一致,数值也相差不多;相同攻角下,层流模型计算得到的升阻比比湍流模型的要大;不同的翼伞伞形,在相同的空气模型下,伞形越是平整,其升阻比也越大。接下来,对单层翼伞进行了接近实际飞行情况的空投数值模拟,研究了实际载荷情况下单层翼伞稳定飞行特性。利用LS-DYNA可以比较真实地模拟实际环境,与目前使用较多的多自由度分析方法相比更接近实际飞行状况。通过对有限载荷翼伞稳定飞行进行仿真分析,与无限质量仿真计算得到的升阻比相对比,两者存在一定的差别。最后,对单层翼伞的雀降特性进行了数值仿真,并初步验证了雀降操作方法。通过改变翼伞翼型对雀降过程进行了分段仿真模拟,比较了三种不同的雀降操作方式,并得到雀降的基本规律:操作时间长,翼伞水平方向减速大,但载荷的最小下沉速度也会较大;下拉角度大,载荷下沉速度小。虽然无法同时获得前进和下降两个方向的最小速度,但是通过适当地调整下拉时间和下拉量,可以得到较小的载荷下沉速度。