充气式减速器以其重量轻、有效载荷大、稀薄大气下减速效果好等优点,正受到航天界越来越多的关注。对其气动性能进行有效预测,了解其整个减速过程的气动特性对工程设计及应用具有重要意义。本文首先基于飞行力学的方法,应用牛顿-欧拉法建立了减速器的运动方程,得到再入过程弹道参数;通过求解Kemp-Riddell公式和李斯修正式得到驻点热流值和气动过载随高度的变化规律。基于飞行弹道上的环境特点,确定了减速器全弹道过程的流域特征。然后,分别探究了适合各流域的流场数值计算方法。高马赫数流域采用求解带化学源项的N-S方程方法,在此基础上,对于滑移流流场加入了滑移边界条件。算例结果验证了本文数值方法的准确性。对比了热化学非平衡气体模型和完全气体模型对减速器表面气动载荷分布的影响。考察了有无滑移条件对减速器气动力/热的影响规律,发现无滑移条件计算的阻力系数和热流值偏高。最后,本文开展了减速过程流场数值计算。分别针对亚音速、超音速和高超音速研究了典型工况下的气动特性。结果表明:气体流过减速器肩部后流速加快,在尾部区域有明显的涡流产生;数值计算结果与经验公式结果吻合较好,最大气动载荷主要集中在锥头位置;高超音速下肩部位置受热明显,阻力系数保持在1.36左右;俯仰力矩系数随攻角的增加而减小。上述结果表明充气式减速器有比较好的减速性能、稳定性能和气动热特性。本文研究内容为充气式减速器的工况设计及走向工程应用提供了一定的理论依据。