本课题以行星全剖面探测技术预先研究为背景。以实现行星高层大气-表层大气-星壤-水冰全剖面探测为目标,针对探测器的制动减速和热防护,提出了一种适用于有大气行星的、下降全程无作动的单级裙式展开气动减速与热防护方案。该方案以结构自适应代替控制系统,以流场驱动的自旋离心作用代替作动装置,以受拉的薄壳代替受复杂应力作用的传统结构,实现一种系统简洁、轻量化的自适应展开增阻方法。针对行星全剖面穿探任务需求和科学目标,提出以柔性增阻裙为增阻调姿机构,侵彻弹为探测器主体的行星穿探器概念构想。基于穿探任务与气动热防护的要求,确定增阻裙被动增阻调姿机构构型设计。分析增阻裙的结构特性,基于增阻裙在不同折展状态下的几何特征,建立描述增阻裙可变气动外形的简化几何模型。将增阻裙划分为叶片,定义增阻裙母线、积叠线等设计变量,并根据它们与叶片的相对关系,采用微元法建立参数化几何模型,从而描述增阻裙的典型折展过程,为力学分析与气动计算提供基础。基于建立的增阻裙几何模型,通过微元法,获得增阻裙所受气动和力矩的一般表达式,完成增阻裙大气进入过程的力学建模。使用建立的动力学模型分析柔性增阻裙的动力学行为,研究其自适应展开过程的影响因素和机制。以获得最优的气动特性作为设计标准,完成增阻裙的构型优化。以火星环境作为背景,将增阻裙的动力学模型与典型的弹道轨迹仿真程序耦合,获得穿探器在典型火星大气进入条件下的弹道轨迹仿真结果,验证增阻裙动力学模型的适应性。利用增阻裙折展-穿探器弹道耦合仿真程序,实现增阻裙整体尺寸参数的检验和优选。构建增阻裙大气进入烧蚀模型,评估增阻裙的防热需求,优化增阻裙面密度和尺寸比例。实施低速弹射飞行试验验证建立模型和数值仿真的正确性。完成增阻裙自适应展开特性试验样机的设计,并开展弹射试验。建立弹射试验的弹道轨迹仿真程序预测穿探器样机的动态行为。根据飞行过程中的动力学行为评估裙式增阻调姿构型的基本动态特性,并检验柔性增阻裙的多自由度复杂动力学行为,为进一步的试验验证打下基础。