本文以“火星科学实验室”的探测器配备的张力锥形充气式气动减速器为研究对象,对其进行了气动特性及结构受力特性仿真分析研究。首先,以LaRC的实验为参考进行数值算例验证,验证了本文数值方法的正确性。在此基础上,对充气式气动减速器的大气进入过程进行了数值研究,分析了减速器在超声速流场中的气动特性,研究发现:在零攻角来流下,减速器周围流场呈对称分布。随着来流速度增大,减速器头部的滞止压力和滞止温度逐渐增大,减速器阻力系数也逐渐增大。在非零攻角来流下,减速器周围流场呈不对称分布。随着来流攻角增大,减速器头部驻点位置逐渐由正中心向迎风面方向移动,减速器阻力系数逐渐减小,升力系数和负向俯仰力矩明显增加。采用有限元方法对充气式气动减速器进行了结构受力分析和模态分析,研究了材料厚度、材料弹性模量和气动压力作用对减速器结构受力特性的影响,研究发现:改变气动压力和材料厚度、材料弹性模量对减速器表面形变和应力分布规律没有影响,增大气动压力会导致减速器表面形变增大,而增大材料厚度和材料弹性模量均会导致减速器表面形变减小。充气式气动减速器的振型主要表现为充气环的摆动、扭曲或局部形变,随着阶数的增加,模态振动固有频率逐渐增大,且增大材料厚度、增大材料弹性模量和增大气动压力均会导致模态振动固有频率增大。