傘衣
- 環帆傘解除收口充氣展開過程數值模擬及應用
利用充氣過程中的傘衣投影面積及體積變化規律等仿真結果處理得到了傘衣阻力面積和附加質量變化規律，引入量綱為1的充氣時間對其進行了處理。最后結合物傘系統動力學模型，實現了物傘系統試驗中的開傘載荷預測分析，結果與試驗數據吻合得較好。研究成果為降落傘充氣性能分析提供了一種具有較高精度的開傘載荷預測方法。收口繩 環帆傘 流固耦合 數值模擬 動力學模型 開傘載荷0 引言降落傘由于具有質量較輕、減速效果顯著、成本低廉等優點，在航空航天領域中作為主要的氣動減速裝置而被廣泛
航天返回與遙感 2023年3期2023-06-15
- 降落傘臨界開傘速度研究
度、織物透氣量、傘衣頂部結構透氣量成反比；通過傘繩長度增加，影響傘衣充氣進氣口尺寸提高降落傘的臨界開傘速度；降落傘臨界開傘速度與傘衣尺寸的關系和降落傘充氣過程底邊尺寸有關；在降落傘底邊尺寸大于某一臨界值時，降落傘臨界開傘速度與傘衣尺寸成正比；在降落傘底邊尺寸小于某一臨界值時，降落傘臨界開傘速度與傘衣尺寸成反比。文章基于降落傘臨界開傘速度與傘衣充氣外形尺寸相關這一理論，提出計算收口狀態下降落傘的簡化充氣外形尺寸方法，計算結果與流固耦合仿真結果一致。文章的研究
航天返回與遙感 2023年3期2023-06-15
- 十字形傘開傘充氣過程數值仿真研究
形傘開傘過程中，傘衣的最大應力點位于傘臂的中心區域，充氣順序的先后會影響傘臂的應力分布，降落傘穩定后傘衣應力呈對稱分布。文章采用的仿真方法能較好地模擬十字形傘開傘充氣的動力學過程，得到的傘衣應力分布特點及影響因素可為十字形傘的設計與優化提供參考。十字形降落傘 計算流固耦合動力學 開傘 充氣0 引言降落傘是目前航空航天領域應用最廣泛的減速手段[1-2]，根據傘衣結構形式的不同，可以分為平面圓形傘、方形傘、帶條傘、環帆傘以及十字形降落傘等。相較于其他傘形，十字
航天返回與遙感 2023年3期2023-06-15
- 開“窗”結構對環帆傘開傘過程影響
驗表明，適當改變傘衣的透氣性可以使阻力效率和開傘可靠性，以及穩定性和開傘動載之間達到一個微妙的平衡［4］。近年來，隨著計算機技術的發展，國內外已有諸多的研究團隊利用數值模擬技術對環帆傘透氣性進行研究。Tezduyar 等［5］將環帆傘傘衣劃分為12 個不同位置的同心圓區域，利用局部變化的織物透氣性來模擬整個環帆傘的透氣性，從而實現織物透氣性與結構透氣性統一，該方法有助于減少環帆傘這一復雜傘型數值計算所需的網 格 數 量。 Takizawa 等［6］應 用F
航空學報 2023年5期2023-04-19
- 淺論彈藥用普通降落傘的傘冠強度工程計算
動性能，原來的“傘衣是降落傘的主要部件，用來產生氣動力……”[10]的傘衣定義，相當于傘衣既狹義上代表傘衣實體本身又廣義上代表整個傘冠(包括傘冠上的結構透氣孔)，如此未必有錯，但常常使人感覺不如使用傘冠概念清晰。若使用“傘冠結構透氣量”顯然比使用“傘衣結構透氣量”[10]直觀明了也更加嚴密。如果說在傘冠上設置孔洞或縫隙相當于在傘衣實體上開孔或開縫倒也無妨，但對于后文所提及的加強型傘冠的強度計算，若繼續沿用過去傘衣的概念，那么就難以區分傘衣強度到底是指傘衣實
彈箭與制導學報 2023年1期2023-03-20
- 織物透氣性對火星用降落傘氣動特性影響機理
初，研究者僅關注傘衣的幾何透氣性(人為地改變傘面結構如開縫隙等方式)，而忽略了織物透氣性(織物兩側存在壓差時，單位時間通過單位面積織物空氣的體積)對降落傘氣動特性的影響。1955年，Goglia等通過大量試驗數據的統計分析揭示了傘衣織物透氣量方程和多孔介質滲流理論中的Ergun公式具有一致的形式[7]，這為傘衣織物透氣性的研究提供了理論基礎。隨后的風洞試驗表明：傘衣織物透氣性會隨著雷諾數的降低而顯著降低[8]；隨著循環載荷的增大亦會降低傘衣的織物透氣性[9
航空學報 2022年12期2023-01-10
- 幾何形狀對十字傘充氣和滑翔性能的影響
過程中不同時刻的傘衣形狀，并對不同傘型的充氣性能進行了對比分析。此外，對充氣穩定后的十字傘，通過在其傘繩端施加恒定載荷使其具備滑翔能力，并對比分析了5種傘型的滑翔性能。數值結果表明，異形結構對十字傘的充氣性能影響較大，但對滑翔性能的影響因傘型而異，十字傘的長寬比對充氣和滑翔性均具有較大影響。充氣性能 滑翔性能 十字傘 流固耦合 航天返回0 引言降落傘因具有質量小、減速效果好等優點，已被廣泛應用于載人航天、登月返回、空降兵訓練以及定點空投等重大航空航天任務。
航天返回與遙感 2022年5期2022-11-15
- 小型降落傘充氣和傘衣塌陷過程
機后迅速開傘，其傘衣充氣過程較為復雜[5]，而針對小型裝置設計的降落傘不多，對其展開過程的研究相對較少，其中小型傘是否存在傘頂塌陷及其塌陷機理均缺乏細致研究.如果小型傘傘衣在充氣階段發生塌陷或扭曲變形，盡管是局部也可能會導致開傘失敗.研究小型降落傘充氣過程，分析傘衣附近的流場特性，判斷其工作充氣過程中的安全性對小型裝置投放等工程應用具有重要意義.降落傘在充氣過程中，流體與傘衣的耦合作用具有非定常、柔性大變形等非線性特性，是流固耦合研究的難點之一.降落傘充氣
天津師范大學學報（自然科學版） 2022年4期2022-10-15
- 牛國永：一針一線織就航天員回家之路
熟練地移動手中的傘衣，控制著針腳密度，一針一針，精準無誤地落到指定位置。神舟飛船返回艙降落傘是用特殊的紡織材料做成的，雖薄如蟬翼，但卻非常結實。它的縫制也很特別，它由1900 多塊傘衣像魚鱗一樣連接而成——將這些傘衣拼接成大傘，靠的就是牛國永和他的團隊成員手里的針和線。工作人員拿到傘衣原材料以后，先檢查布料，然后裁剪成一塊一塊的傘衣，準備工作做完后開始縫制。大傘上有1900多片傘衣，在有限空間里，既要保證線跡質量、長度尺寸一致，又要保證不丟掉任何一片傘衣，
軍工文化 2022年7期2022-08-24
- 傘衣優化設計對群傘系統氣動特性的影響分析
式，如圖2所示。傘衣上部采用環縫形結構，與環縫傘結構類似，下部采用環帆形結構，即上、下環片結合處采用非等長設計，上環片的底邊比下環片上邊緣長，形成月牙狀。在傘衣充氣初期，氣流可以從月牙縫進入，有助于快速開傘。傘衣充氣后，氣流從月牙縫向下排出，可增加傘衣阻力。根據降落傘設計經驗，本文所采用的降落傘環帆總數為16，其中環型數目為6，帆型數目為10，傘衣總數目為80。圖2 環帆傘示意Fig.2 Gore of the ringsail parachute本文所研
國防科技大學學報 2022年3期2022-06-08
- 民機彈射降落傘離機充氣過程和安全分析
機身，則可能導致傘衣破損，氣囊漏氣，引起氣囊降落傘失效，設備損壞。研究不同工況下的降落傘充氣過程，分析傘的運動軌跡，判斷其工作過程中的安全性對設計理論和工程應用都有重要意義。在空降空投領域，研究手段主要是空投試驗、風洞試驗和數值模擬。但在涉及降落傘的離機過程時，空投試驗不僅費用昂貴，且載機還有一定安全風險，所以在設計研究階段往往以風洞試驗和數值模擬為主。在人員離機過程的研究中，劉洋等[5]利用風洞試驗研究了民航飛機試飛員應急離機的運動軌跡，分析了離機方案的
空氣動力學學報 2022年2期2022-05-10
- 超聲速降落傘工程應用的關鍵技術研究進展
聲速半流傘半流傘傘衣在張滿狀態下，形狀趨于半球形，呈210°球面。超聲速下應力分布相對均勻，但其每幅為曲面，結構復雜，加工精度及難度較大。圖3 半流傘[3-4]Fig.3 Half-flow Parachute[3-4]2.1.3 盤縫帶傘盤縫帶傘是開縫傘的一種，傘衣由平面圓形“盤”和圓筒型“帶”組成，中間由縫隙將兩者垂直分開(圖4)。傘衣幅呈扇形，盤的中間有通氣孔。盤縫帶傘在超聲速、低密度開傘條件和穩定性好，充氣性能優良，國外已成功實施的火星著陸任務均采
宇航總體技術 2022年2期2022-04-14
- 淺論彈藥用普通降落傘的傘冠強度工程計算
動性能，原來的“傘衣是降落傘的主要部件，用來產生氣動力……”[10]的傘衣定義，相當于傘衣既狹義上代表傘衣實體本身又廣義上代表整個傘冠(包括傘冠上的結構透氣孔)，如此未必有錯，但常常使人感覺不如使用傘冠概念清晰。若使用“傘冠結構透氣量”顯然比使用“傘衣結構透氣量”[10]直觀明了也更加嚴密。如果說在傘冠上設置孔洞或縫隙相當于在傘衣實體上開孔或開縫倒也無妨，但對于后文所提及的加強型傘冠的強度計算，若繼續沿用過去傘衣的概念，那么就難以區分傘衣強度到底是指傘衣實
彈箭與制導學報 2022年6期2022-03-20
- 空投聲吶浮標降落傘的設計與仿真計算
(1)方形傘方形傘衣結構為切去四角的平面方形，由數幅織物鎖縫而成，如圖1所示。傘衣上縫有加強帶，以加強傘衣的強度及限制織物可能撕破的范圍。方形傘的結構較為簡單，材料利用率高，但其開傘過程中傘衣各部分錯位較為嚴重，易造成傘衣與傘繩、傘衣與傘衣抽打損傷，受力不均時易產生局部破損。靜穩定的迎角范圍為±20°。圖1 方形傘衣平面示意圖(2)圓形傘圓形傘在俯視圖中為一圓形，其結構對稱，工作可靠，開傘時受力較均勻，多數傳統降落傘以圓形傘作為基本結構。圓形傘包括平面圓形
電子測試 2022年24期2022-03-07
- 前體尾流對降落傘工作性能的影響
了減小前體尾流對傘衣氣動性能的影響，在設計物傘系統結構時，通常需要將降落傘置于前體尾流區外。筆者將物傘的相對距離與前體直徑的比值稱為拖曳比。拖曳比過大雖然能克服尾流影響，但是會導致物傘系統質量增加、柔性加強、受環境影響加大。為了獲得合適的拖曳比，需要對前體尾流開展深入的研究。前體尾流對降落傘工作性能的影響一直都是國內外物傘系統設計的研究重點。一部分學者通過風洞試驗開展研究，如Steinberg等［1］發現前體阻擋來流進入傘衣，隨速度增加前體尾流區范圍增大、
北京航空航天大學學報 2021年12期2022-01-15
- 旋翼機對降落傘工作性能的影響
統的流場特性以及傘衣氣動性能變化，需要對旋翼機/降落傘的非定常復合流場展開深入的研究。目前，旋翼流場的研究主要通過風洞試驗和數值模擬，風洞試驗能夠真實反映旋翼的工作狀態[3-4]，通過控制旋翼的狀態參數獲得準確的試驗數據，但存在洞壁效應[5]、實驗數據可重復性差[6]、成本代價高等問題。隨著計算流體力學(computational fluid dynamics，CFD)的發展，數值模擬逐漸成為研究旋翼流場的重要手段，該方法通過直接求解流場控制方程(Eule
哈爾濱工業大學學報 2021年12期2021-12-13
- 分離式飛機應急數據記錄跟蹤系統設計與試驗
組合體中前置體對傘衣阻力系數的影響，給出了傘衣阻力系數的計算公式。同時，為了驗證HBG系統的可行性，設計并制作了HBG原理樣機，通過無人機試驗驗證了HBG系統關鍵功能和工作流程的可行性，為工程設計提供了參考。1 系統組成HBG系統由4個子系統組成［11］，其中緩降系統內部安裝有一臺EFDR。如圖1所示，HBG系統可根據傳感信號和實時數據，自動或者手動啟動。緩降系統主要由氣囊和牽引-緩降傘組成，氣囊用于著水／著陸緩沖和著水漂浮。牽引-緩降傘在彈射時發揮牽引傘
北京航空航天大學學報 2021年11期2021-12-13
- 柔性傘衣織物的自由變形折疊建模及其充氣機制研究
最主要因素是柔性傘衣織物的折疊展開充氣過程，很多降落傘失效事故都與柔性傘衣的折疊展開有密切關系[4]。據不完全統計，翼傘的不完全開傘概率遠高于常規圓形傘。翼傘由于傘衣織物的結構布局更加復雜，因此織物的折疊建模問題一直是研究的難點。降落傘柔性傘衣織物的折疊充氣展開過程時間較短，實驗數據采集困難且離散性大，數值模擬的方式已經成為揭示傘衣展開充氣過程工作機制的有效手段[5-7]。在數值計算時，柔性傘衣織物的折疊建模是首先需要解決的問題。降落傘傘衣屬于柔性織物，而
紡織學報 2021年7期2021-07-26
- 環帆傘技術與發展綜述
靠、開傘沖擊小和傘衣抗損傷能力強的特點，已廣泛應用于載人航天回收系統。為全面了解和跟蹤環帆傘技術的發展，特別是了解和掌握基于群傘使用的大型環帆傘技術，文章通過分析環帆傘的結構特點，總結環帆傘在航天領域的成功應用經驗，證明環帆傘是大型降落傘，尤其是載人航天群傘技術的首選傘型。同時文章還對環帆傘的設計改進過程進行了回顧，包括傘衣側剖面形狀、傘衣上下緣張滿度、透氣量、使用材料、加工工藝和包傘技術。最后對群傘使用情況進行了探討，尤其是開傘不同步的問題，并提出了提高
航天返回與遙感 2021年3期2021-07-19
- 亞聲速條件下十字形傘充滿時間系數的解算方法及仿真驗證
個階段，在該過程傘衣的結構變形和傘衣周圍的流場變化相互耦合，使得難以精確建立傘衣充氣的理論模型[1-3]。目前,對于降落傘充氣性能的研究主要是通過一些實驗結果的統計分析來獲取的,充氣性能與開傘條件之間的關系也是通過試驗結果統計、擬合出來的。這使得充氣時間、傘衣投影面積變化的一些經驗公式存在著一定的局限性[4]，只能在某型情況下適用。十字形傘最早由法國人提出，具有工藝簡單、穩定性好、開傘動載小等優點，被廣泛應用于飛機阻力傘、航彈傘及投物傘領域。該傘的結構簡單
南京航空航天大學學報 2021年2期2021-05-06
- 降落傘拉直過程的動力學仿真與試驗
過程體現了繩索和傘衣大位移、大變形的非線性特點。ABAQUS以其強大的處理非線性問題的能力而著稱，因此，利用ABAQUS中的膜單元和桁架單元分別對傘衣和傘繩進行建模，降落傘拉直過程的數值仿真利用非線性有限元軟件 ABAQUS的顯示動力學模塊實現[11-13]通過ABAQUS/Explict模塊對進行動力學仿真。1.1 膜單元有限元理論膜單元是可以承受膜力但無彎曲或橫向剪切剛度的薄板，因此膜中唯一非零應力分量是平行于膜中間表面的那些分量，即膜處于平面應力狀態
科學技術與工程 2021年8期2021-04-22
- 探測器對超音速剛性盤?縫?帶型降落傘系統的影響1)
、傘繩拉直階段、傘衣充氣階段以及穩定下降階段,其工作環境在超音速以及低動壓的狀態.早期人們通過超音速風洞實驗以及高空飛行空投試驗等對降落傘系統的氣動減速性能進行了研究,去重復設計了降落傘系統的尺寸大小等[3-6].近年來,人們開始采用各種數值計算模型來研究超音速降落傘系統流場流體結構特征,對各種類型的降落傘系統的拉直階段過程以及傘衣充氣階段的最大拉直力、傘繩的抽打現象以及“繩帆”現象等進行了分析[7-13].結果表明:降落傘系統重要的傘衣充氣階段是一個復雜
力學學報 2021年3期2021-04-22
- 一種基于任意拉格朗日-歐拉方法的降落傘充氣展開數值模型
得到了初始形狀為傘衣平鋪展開的情況下，開傘過程中的阻力系數、擺動頻率，擺動角等參數，并觀察到降落傘的過度充氣和循環呼吸現象，證明了該方法具有很高的可靠性和實用前景。在此基礎上，文獻[7-10]改進了歐拉-拉格朗日耦合算法，把傘衣的透氣性參數引入降落傘的開傘模擬計算中，取得較大成功。Cheng等[11]、高興龍等[12]和賈賀等[13-14]采用多孔介質模型研究了無限質量、不計傘重情況下，基于ALE方法的開傘充氣過程，得到傘衣投影面積和有效透氣性的變化規律曲
科學技術與工程 2021年2期2021-02-24
- 從空中一躍而下
我喊道。我開始將傘衣舉到頭頂正上方，再一次檢查了操縱繩，然后全力向前沖刺，我沖出了懸崖邊，飛向了地平線。下面的大地在擴展，我感覺到了自己的體重在抻拉著傘衣，接著，我向后斜身，放松下來。我看到一條蜿蜒的山路，上面有幾個小小的人影，估計是幾個自行車手?，F在，我離起飛的地方已經很遠了。在風中玩耍了15分鐘，懸壁上的爸爸通過步話機告訴我，他也要準備起飛了?！帮L怎么樣？”他問我?！胺浅Ｍ昝?！”我回答。爸爸在我的身后開始滑翔，他發現了一團“上旋氣流”，滑翔者能像沖浪一
意林原創版 2020年10期2020-11-06
- 環片數量對環帆傘氣動性能的影響
可能使用的環帆傘傘衣設計構型的性能，總體研究表明，去除某一位置的帆會提高靜態穩定性，但同時會帶來阻力的損失[4-7]。在環帆傘結構的優化設計方面，甘小嬌[8]等人基于環帆傘穩降過程開展了環縫和月牙縫等結構透氣參數與氣動性能關系的研究，并擬合出多項式曲線；甘和麟[9]利用LS-DYNA 及Matlab 軟件設計了環帆傘參數設計仿真平臺，并利用該平臺開展了結構參數對傘衣面積和頂部結構透氣量偏差的靈敏度分析，分析了環帆傘頂部結構透氣量對阻力特性的影響；賈賀[10
海軍航空大學學報 2020年4期2020-11-02
- 從空中一躍而下
我喊道。我開始將傘衣舉到頭頂正上方，再一次檢查了操縱繩，然后全力向前沖刺。我沖出懸崖邊，飛向地平線。下面的大地在擴展，我感覺到自己的體重在抻拉傘衣，接著，我向后傾斜身體，輕松了不少。我看到一條蜿蜒的山路，上面有幾個小小的人影，估計是幾個自行車手?，F在，我離起飛的地方已經很遠了。在風中玩耍了15分鐘，懸壁上的爸爸通過步話機告訴我，他也要準備起飛了?！帮L怎么樣？”他問我?！胺浅Ｍ昝?！”我回答。爸爸在我的身后開始滑翔，他發現了一團“上旋氣流”，滑翔者能像沖浪一樣
讀者·校園版 2020年16期2020-08-17
- 設計參數及大氣參數對降落傘充氣性能的影響
傘繩的連接，對于傘衣徑向帶、頂孔繩等不做考慮，如圖1 所示。Dc為傘衣的結構直徑，Dv為傘衣的頂孔直徑，Dp為傘衣的充滿直徑，hs為傘衣幅上頂點到底邊的高度，hp為傘衣充滿的高度，le為傘繩長度，es為傘衣幅底邊長，N為傘衣幅數。圖1 降落傘模型Fig.1 Parachute model傘衣材料選用美軍標的MIL-C-7020III 材料，材料的密度為533.77kg/m3，彈性模量為0.4309GPa，泊松比為0.14，傘衣厚度為0.0001m；傘繩材料
航天返回與遙感 2020年3期2020-07-09
- 從空中一躍而下
練朝我喊道。我將傘衣舉到頭頂正上方，再一次檢查了操縱繩，然后全力向前沖刺。我沖出懸崖邊，飛向地平線?，F在，我離起飛的地方已經很遠了。在風中玩耍了15分鐘，懸壁上的爸爸通過步話機問我：“風速怎么樣？”“非常完美！”我回答。爸爸在我的身后開始滑翔，我打算降落。但是，我忽然感覺傘衣變得搖擺不定，它失去了升力，落到了我的前方。我能感覺到自己在下墜，心里七上八下。我拉了一下控制繩，盼望著傘衣能恢復升力，但它沒有反應。我有些慌了，爸爸朝我喊：“保持飛行！”我看了看爸爸
意林·少年版 2020年23期2020-01-15
- 動力翼傘系統擬坐標形式的多體動力學建模
，分析了安裝角、傘衣彎曲度及后緣下偏量對翼傘側向運動的影響。蔣萬松等[8]采用Lagrange乘子法建立了兩體8自由度動力學仿真模型，并通過空投試驗驗證了仿真模型的有效性。Meirovitch[9]利用分布系統的擴展哈密頓原理，導出混合系統的標準Lagrange方程，隨后以擬坐標表示剛體運動，將混合系統的2階Lagrange方程轉化為一組適用于控制的狀態方程。陳建平等[10]通過引入Lagrange乘子，獲得了大型翼傘系統封閉的飛行動力學方程組，對某大型翼
兵工學報 2019年9期2019-10-24
- 傘翼無人機精確建模與控制
1－3］。翼傘的傘衣由柔性織物構成，展開過程中，空氣從傘衣的前緣切口進入，在傘衣內滯留從而維持傘衣的氣動外型［4－5］。充氣完成后，傘衣類似一個帶有前緣切口的小展弦比翼型［6］。傘翼無人機的操縱方式主要為通過傘衣后緣的單側下偏實現轉彎，通過操縱繩雙側下偏實現著陸。傘翼無人機的精確建模對歸航與控制起著至關重要的作用。在建模的過程中，關鍵是傘衣氣動力的計算。氣動力的計算有兩個難點，首先是傘衣的柔性導致傘衣與流場之間的強非線性的耦合很難用機理建模的方法進行分析，
航空學報 2019年6期2019-07-18
- 盤–縫–帶傘超聲速充氣過程仿真研究
在火星探測中，對傘衣充氣過程的分析又是最為復雜的難題之一。文章介紹了常用于降落傘流場求解的數值模擬方法，并對它們的利弊做了簡要的描述。文章使用守恒元/解元方法對盤–縫–帶傘在超聲速條件下，從收束狀態開始的充氣過程進行了數值模擬。首先對前置體進行單獨仿真，之后在不同的馬赫數下通過對降落傘系統的整體仿真完成對降落傘開傘過程的模擬。仿真數據與實驗數據進行對比，獲得了較為一致的結果，驗證了方法的可行性。另外，文章對兩種工作狀態下的充氣過程進行了對比，分析了盤–縫–
航天返回與遙感 2018年1期2018-03-14
- 火星大氣對降落傘充氣性能影響的初步探討
距離、充氣過程中傘衣面積變化的影響規律。研究結果表明，目前有關降落傘充氣性能的一些經驗關系式對于火星這種稀薄大氣環境已不再適用；在火星稀薄的大氣環境下，降落傘的充氣時間、充氣距離隨大氣密度的減小將急劇增大；傘衣阻力面積為充氣過程中時間的4次多項式關系。該成果對于火星探測器減速著陸系統的工程設計、試驗及性能評估等均具有較好的參考價值。傘衣面積 充氣距離 充氣時間 降落傘 大氣密度 火星大氣 深空探測0 引言由于火星是距離地球最近的一顆地外行星，它的大氣和地表
航天返回與遙感 2017年4期2017-09-28
- 重裝空投系統分析與建模
拉出牽引傘傘繩和傘衣，牽引傘充氣并張滿。牽引繩張力達到預設值時將保險剪切銷剪斷，解除鎖銷對投物的約束。牽引傘通過牽引鎖拉動投物，在牽引繩張力作用下，投物從艙內滑出，受到滾棒的摩擦阻力和飛機尾流阻力，通過飛機貨艙門時，牽引鎖打開。牽引繩拉動轉向繩，打開輔助引導傘傘包的系留帶，拉動輔助引導傘傘包和主傘傘包連接繩。然后從輔助引導傘傘包內拉出輔助引導傘中心繩（同時拉出傘繩和傘衣）。輔助引導傘充氣，同時拉出主傘包并拉直吊帶。隨后拉斷主傘包封包繩，拉出主傘連接繩和減速
艦船電子工程 2017年7期2017-08-07
- 攻角對火星降落傘拉直過程的影響分析
用在傘繩和未充氣傘衣上的氣動力對降落傘能否正常充氣以及傘衣結構完整性有著重要的影響。降落傘系統設計的期望是拉直方向與相對氣流方向平行，但是當拉直方向與相對氣流方向具有一定夾角時，會導致傘繩偏離拉直方向，使傘繩過早拉出，傘繩發生彎曲，這就是“繩帆”現象[1]?！袄K帆”現象可能會導致改變拉直時間、過度增加拉直力、非對稱拉直、傘衣損壞，以及非對稱充氣、充氣時發生漏氣塌陷等一系列不可預測的現象[2]。美國航空航天局（NASA）非常重視火星探測器開傘前進入艙的攻角（
航天返回與遙感 2017年3期2017-08-01
- 超聲速穩定傘氣動熱數值仿真研究
得了主充氣過程中傘衣形狀和流場之間的動態關系。張紅英[15-16]根據亞聲速降落傘的結構和充氣過程中的受力特性，建立了某平面圓傘傘衣充氣過程中的流體力學和結構動力學耦合模型，并對整個開傘過程中的傘衣外形的變化進行了研究。然而，上述研究僅對亞聲速傘充氣過程開展了研究，但目前針對超聲速開傘的研究很少。本文以多用途飛船縮比返回艙配備的超聲速穩定傘為研究對象，利用流固耦合方法模擬穩定傘開傘過程，獲得穩定傘充氣外形，并研究了典型工況下的穩定傘穩定流場特性，得到穩定傘
航天返回與遙感 2017年1期2017-04-11
- 有限質量降落傘充氣動力學數值模擬*
數值模擬開傘過程傘衣三維外形變化，獲得降落傘系統下落速度、阻力面積等參數；對比分析初始投放速度對降落傘開傘時間、傘衣阻力面積的影響；通過試驗數據對比分析開傘力變化。計算結果表明，該方法可以有效模擬降落傘系統有限質量充氣過程的動力學特性，仿真結果與試驗結果相符。降落傘；流固耦合；有限質量充氣；ALE動網格降落傘部件主要為柔性多體結構，其充氣過程涉及流體結構相互作用下的大變形問題，通?？山柚L洞及地面空投等試驗手段進行研究，同時也可結合經驗公式及數值仿真的方法
國防科技大學學報 2016年4期2016-10-10
- 一種傘衣織物透氣性快速預測算法
10016）一種傘衣織物透氣性快速預測算法寧雷鳴 張紅英 童明波（南京航空航天大學航空宇航學院，南京 210016）傘衣織物透氣性是決定降落傘氣動特性的重要因素，因此快速而準確地預測傘衣織物透氣性將能夠有效減少透氣性試驗次數并提高降落傘仿真計算可靠性。文章根據降落傘傘衣織物材料的結構特點，基于多孔介質透氣性理論提出了一種傘衣織物透氣性預測算法，該算法可以在缺乏透氣量試驗數據的情況下，僅根據傘衣織物厚度和標準透氣量大小快速計算得到該傘衣的透氣性曲線（壓差-透
航天返回與遙感 2016年5期2016-02-23
- 盤縫帶傘超聲速開傘過程研究
將數值仿真得到的傘衣充滿外形和最大開傘動載與此盤縫帶傘的高空投放試驗進行對比，獲得較為一致的結果，驗證了數學模型的可靠性。在此基礎上，繼續對此盤縫帶傘超聲速開傘過程進行詳細研究，分析了開傘過程傘衣充氣外形變化、開傘動載變化、傘衣應力分布以及傘衣不同位置的應力隨時間的變化情況。結果表明，開傘過程中傘衣會存在一定的“呼吸”現象，同時在傘衣口處會形成一道弓形激波。開傘動載在經歷了較大的波動后逐漸穩定，傘衣盤上的應力比傘衣帶上的應力值大。因此，在盤縫帶傘的設計中應
航天返回與遙感 2016年3期2016-02-15
- 渦環旋轉傘充氣過程及氣動特性分析
的充氣過程，得到傘衣動態變化過程、轉速和投影直徑時程變化曲線及充滿后穩態下的流場變化特性。將充滿傘衣幅的有限元模型轉化為氣動特性仿真模型，利用計算流體力學方法得到渦環旋轉傘在低速氣流作用下的氣動力參數及流場流線、壓力分布等特性。將兩種方法得到的結果進行對比分析，結果表明：渦環旋轉傘在來流12 m/s時能順利充氣展開并實現旋轉，傘衣幅充滿外形飽滿，穩定轉速約為3.3 r/s；阻力系數為1.36，大于一般結構軸對稱降落傘；導旋力矩系數為0.87；流場分布具有中
兵工學報 2015年8期2015-11-18
- 盤-縫-帶傘充氣過程數值仿真研究
結構動力學模型傘衣織物是柔性大變形體，具有典型的非線性動力學特性，而且為多孔滲透性介質的薄膜結構。令Ωs為空間結構域，固體邊界由?Ωs表示，可以寫出結構的動力學方程為：式中：y是位移矢量、ρs為材料密度、f是作用在結構上的體積力、σs為Cauchy應力張量。2.2 流場動力學模型地面空投過程的降落傘開傘速度一般相對較小，可以認為充氣過程流體為不可壓流。定義Ωf和(0，T)為流體的空間域和時間域，并令?Ωf代表域的邊界。流動質點的坐標為 Xi()t， (i
系統仿真技術 2015年4期2015-06-21
- 基于神經網絡雜交模型的降落傘動態應力補償方法
形傘為原型，根據傘衣初始充氣過程中的計算流體力學與結構動力學的耦合模型，引入神經網絡雜交建模的思想；提出降落傘開傘過程中傘衣動態應力測量的補償方法；使用靜態樣本數據，對跌落、風洞動態試驗中采集到的動態應力樣本進行補償計算。計算結果表明：應力補償方法較準確地反映瞬態傘衣應力變化情況，具有收斂性和有效性，對降落傘設計具有參考意義；與傳統的神經網絡補償方法相比，神經網絡雜交模型能夠顯著提高補償精度，且具有更小的計算規模和更快的收斂速度。應力補償 神經網絡 雜交模
航天返回與遙感 2015年5期2015-06-13
- 環帆傘穩降階段織物透氣性影響數值模擬
速度和繞流速度。傘衣尾部存在緊貼傘衣織物的第一尾渦區和尾部中心旋渦對組成的第二尾渦區，織物透氣性使第一尾渦區變長，螺旋點增多，旋渦分布更均勻對稱，而第二尾渦區尺寸則變小，整個尾渦區變短變窄，提高了傘衣的穩定性。其次，織物透氣性使傘衣內側壓力有所降低，外側負壓有所升高，沿傘衣徑向壓差系數減小，阻力系數小于非透氣性傘衣，更接近空投試驗結果，該模型可以提高透氣性傘衣流場計算的準確性。降落傘;數值模擬;湍流模型;織物透氣性;流場結構;尾渦流態0 引言降落傘傘衣是一
空氣動力學學報 2015年5期2015-03-28
- 一種海域用救生傘的傘衣自動脫離裝置設計*
種海域用救生傘的傘衣自動脫離裝置設計*雷曉峰，李彥卿，石文星，陳青山，盧 猛(凱邁(洛陽)氣源有限公司，河南 洛陽 471003)由于此前我國海用救生傘的脫離裝置為手動，且操作程序繁瑣，特研制了一種全自動脫離裝置。本文詳細介紹了此裝置的組成、工作原理及設計計算方法。脫離裝置主要用于降落傘傘衣與脫離鎖片的自動脫離，從而實現飛行員與救生傘傘衣的分離。脫離裝置；傘衣；自動脫離Abstract: Because the release device of resc
機械研究與應用 2014年4期2014-07-24
- 環帆傘可變參數對設計偏差的靈敏度分析
根據設計指標確定傘衣的名義尺寸并指定基本構型，之后再以名義尺寸和基本構型為基礎，逐步確定環帆傘的各個結構參數尺寸，最終得到尺寸完備的實際傘衣結構并投入生產。在這一過程中，受到強度要求、模型簡化、工藝限制、舍入誤差等因素的影響，設計得到的傘衣面積、結構透氣量與設計之初給定的名義面積與結構透氣量之間會產生差異[4-5]；如果差異過大，設計人員就不得不對傘衣幅的結構參數采用“試湊”的方式進行調整。文獻[1]對部分參數的作用規律進行了簡要說明，卻未對相關調整項的調
航天返回與遙感 2014年2期2014-07-18
- 渦環旋轉傘開傘穩定性及減速導旋運動特性研究
旋轉降落傘，由于傘衣的高速旋轉，使得帶渦環旋轉傘的物傘系統在下降時具有良好的穩定性。此外，它還具有開傘動載小、阻力系數大的優點，所以被廣泛應用于兵器的彈道控制、飛機的著陸減速和控制、空降空投、航天飛行器的安全回收技術以及火星金星等外太空的探險和著陸等領域［2－3］。在工程界和學術界，國內外眾多研究者對降落傘系統進行了大量研究和探索，降落傘的設計主要基于“設計－試驗－評估改進－再設計－再試驗”的設計思想。在降落傘的工程應用中，需要依賴大量的風洞試驗、空投試驗
空氣動力學學報 2013年6期2013-11-09
- 超聲速半流傘設計與分析
系統的結構要考慮傘衣帶條的高速顫振性和空氣加熱等問題，必須經得住較高的開傘動載。2.1 傘型選擇在超聲速開傘環境下，并非所有傘型都能正常工作，而只有少數幾種傘型在一定馬赫數范圍內才能適用。大多數超聲速傘需對前置體起穩定作用，選擇傘型的主要和必要條件之一是傘衣應具有a=0時的靜穩定性（a為傘系統迎角，它是傘系統速度方向與坐標Oy軸反方向延長線之間夾角）。在超聲速條件下具有工作能力的傘型，常用的有錐形帶條傘、半流傘、超聲速-X型傘、導向面（無肋、有肋）傘、十字
航天返回與遙感 2013年5期2013-10-11
- 渦環旋轉傘系統開傘充氣過程仿真研究
落傘的一種，由于傘衣的高速旋轉，使得帶渦環旋轉傘的物傘系統在下降時具有良好的穩定性。此外，因其具有開傘動載小、阻力系數大等優點，故被廣泛應用于兵器、航空和航天等領域[1-3]。所以，對渦環旋轉傘系統工作過程的相關特性進行研究對其推廣應用具有重要意義。降落傘的充氣過程是工作過程中最重要的階段[1]，但理論分析十分困難，近年來計算機數值仿真技術成為一種重要的研究手段[4]。文獻[5]建立了平面圓形傘主充氣過程中的計算流體力學(Computational Flu
航天返回與遙感 2013年2期2013-06-11
- 基于ALE方法的開縫降落傘充氣過程研究
前沿性課題。由于傘衣結構的透氣性和大變形等力學特性，使得作用于傘衣表面的氣動力分布較為復雜，內外流場呈現極度不規則性，依靠傳統的經驗理論方法難以對傘衣和周圍流場的動力學行為進行準確的預測。近年來，伴隨著計算機技術和計算力學方法的發展，數值模擬技術在降落傘研究領域得到了廣泛的應用。俄羅斯早在20世紀70年代就將數值模擬技術引入到降落傘研究領域。美國的T.Tezduyar教授及其領導的“先進流體仿真建模團隊”[2-4]基于“變空間域/穩定時間-空間”(Defo
航天返回與遙感 2013年1期2013-03-05
- 降落傘典型開傘過程的試驗研究
100191)以傘衣負荷比值為標準選擇了兩類傘型,在典型的有限和無限質量條件下進行了風洞和空投試驗開傘過程的研究。探討了開傘過程中傘衣形狀變化與傘衣承受開傘動載之間的關系及其影響因素,比較并分析了兩種狀態下不同試驗手段得出的試驗結果的差別,總結了各自的特點,并得出了關于兩種降落傘性能試驗的結論。降落傘; 風洞試驗; 空投試驗; 開傘過程引言降落傘是一個柔軟透氣物,其工作過程涉及不同領域的三類非線性方程:空氣動力學、結構力學和飛行力學,針對這樣一個復雜氣動彈
飛行力學 2012年1期2012-11-03
- 結構參數對火星探測用傘開傘性能的影響
氣階段是指氣流從傘衣底部沖到傘衣頂部的階段，主充氣階段是從氣流沖到傘衣頂部開始一直到傘衣第一次完全充滿。初始充氣階段時間非常短，通常情況下對開傘動載和降落傘的充氣性能影響不大，本文只對主充氣階段進行計算。由于盤縫帶傘是軸對稱傘，傘衣由一定數量的相同傘衣幅彼此縫合連接而成，相鄰傘衣幅之間由加強帶相連。在對稱充氣情況下，選取徑向對稱的2個加強帶來表示傘衣充氣過程的形狀變化，將研究對象（1根加強帶及其兩邊的2個半幅傘衣）離散為一系列用阻尼彈簧連接的質點，分布在加
航天返回與遙感 2012年6期2012-10-11
- 降落傘收口技術
人員采用控制展開傘衣阻力面積的方法獲得了顯著的成效。雖然采用多級降落傘系統也可以控制最大開傘動載，但由于采用多級開傘工作程序復雜，單點失效環節增多，有時布局安排也受到限制，而且拋掉的減速傘不再發揮減速作用，阻力效率不高，因此不是理想的候選方案。為控制傘衣阻力面積，研究人員提出了多種方案[1]，諸如傘衣頂孔下拉和采用中心控制繩無級收口等方法，由于機構復雜，工程應用不容易實現，所以未被采納。目前得到廣泛使用的是傘衣底邊收口裝置，本文對該裝置進行詳細介紹。2 工
航天返回與遙感 2012年4期2012-06-11
- “神舟八號”飛船主傘的改進設計與試驗
主要措施是增加了傘衣保護布和牽頂傘。改進后的主傘經過了數十次的地面試驗和空投試驗的驗證，主傘破損比改進前減少了約70%，達到了改進目的。本文介紹“神舟八號”飛船主傘改進的設計與試驗工作?！吧裰厶枴憋w船主傘的功能是，在飛船正常返回、應急返回、逃逸救生等多種情況下，在減速傘將主傘從主傘艙中拉出后，利用氣動阻力，穩定返回艙的姿態，降低返回艙的下降速度，為著陸反推裝置對返回艙進一步減速創造必要條件?！吧裰厶枴憋w船主傘傘型是環帆傘。環帆傘的結構特點是由很多傘衣片拼接
航天返回與遙感 2011年6期2011-10-11
- 降落傘充氣過程中傘衣外形及流場變化研究
結構大變形，因而傘衣內外的流場十分復雜，只有深刻地了解降落傘周圍的流場，才能深刻理解降落傘工作時的工作機理，也才能更好地從理論上解決我們關心的問題，解釋傘衣充氣時的諸多氣動力現象。這就必須依靠充氣過程的動態數值模擬來獲得傘衣形狀變化和流場變化之間的關系，從而提高降落傘的理論分析水平。隨著計算機技術的發展和數值模擬技術精確度的提高，同時降落傘設計、研制所要求的周期縮短及日益高漲的試驗費用，近年來，已有不少研究人員發表了論文，探討如何采用計算流體力學(Comp
空氣動力學學報 2011年3期2011-04-07
- 降落傘“呼吸”現象研究
傘第一次充滿后,傘衣投影面積在一定范圍內上下波動,表現為傘衣像呼吸一樣以一定周期一張一縮的變化。在國內外空投試驗、風洞實驗、實際航天器返回中多次發現降落傘“呼吸”現象,如美國的“海盜VIKING”號飛船在試驗飛行中有降落傘“呼吸”現象的詳細記錄[1];國內余莉等人在降落傘風洞實驗中也多次發現降落傘“呼吸”現象,且發現在風洞試驗條件下降落傘“呼吸”現象特性與傘衣和連接帶的材料有關[2-3];在某型號飛行器空投試驗中通過圖像處理也多次發現其主傘在首次充滿后存在
航天返回與遙感 2010年1期2010-06-11
- 帶牽頂傘的大面積環帆傘充氣性能分析
序復雜,容易受到傘衣尾流、高空突風等干擾氣流的影響[1]。因此,在高速開傘過程中,傘衣之間容易出現了摩擦抽打,致使傘衣出現局部強度損失,在后續的充氣過程中進一步遭到破壞,而傘衣的局部破損對載人航天回收構成嚴重的安全威脅,因此必須采取控制主傘開傘狀態的措施,本文著重研究,在主傘頂部增加一具牽頂傘,以控制主傘開傘狀態,降低主傘開傘動載,防止傘衣之間的摩擦抽打[2],并分析充氣過程中牽頂傘對主傘充氣形狀等的影響,得出牽頂傘的充氣性能,以便后續的工程應用。2 降落
航天返回與遙感 2010年4期2010-06-11
- 基于LS-DYNA軟件的降落傘充氣過程仿真研究
這使得充氣時間、傘衣投影面積變化的一些經驗公式存在著一定的局限性，只能在某些情況下適用。隨著“嫦娥一號”的成功發射，我國對于火星探測的研究即將進入實質階段?；鹦谴髿鈱拥某煞?、物理性質與地球的大氣層存在著較大的差別，因此，對于降落傘系統在火星大氣環境下的工作性能評定，不能像地球上回收航天器所用的降落傘系統那樣可以通過空投試驗來直接驗證，而需要通過理論分析或者數值仿真來進行。目前回收系統工作過程的數值仿真系統所用到降落傘開傘過程的一些參數，如充氣時間、傘衣投影
航天器環境工程 2010年3期2010-03-20
- 滑翔傘技術系列講座（九）
同情況，靈活變換傘衣充氣起傘和起飛方法，才能順利完成飛行程序。以下介紹的各種方法，應先在平地上不同氣象條件下反復練習。微風或無風起飛在微弱風速（0—1米/秒）中起飛時，傘衣充氣起傘較為困難，原因是傘衣與氣流（風）的相對速度過小。解決這一問題的方法主要從增大傘衣與氣流的相對速度入手。具體方法如下：當有助手扶傘時，助手應把傘衣前緣提高成弧形，將所有時氣口都對準風向張開，使充氣起傘時空氣能順暢進入氣室。若無人幫助扶傘，飛會員在鋪傘時把傘衣拉開鋪平，然后把兩側翼尖
航空知識 1999年11期1999-06-07
- 滑翔傘技術系列講座（八）
閉的矢量三角形。傘衣的塌陷的預防和排除技術依靠沖壓空氣成型的柔性翼滑翔傘在湍流中飛行是較為脆弱的，湍流不會引起嚴重的操縱問題，而更為常見的則是傘衣的塌陷、折翼等變形現象。當滑翔傘在湍流中飛行，會有大量渦流作用在傘上?；虍敾鑲阕髂承C動飛行動作，如傘衣抖動；飛行中遭遇陣風襲擊或較小速度飛行，傘衣攻角過大進入失速狀態等，均極易造成外部氣流變化和傘衣壓力的急劇改變，都會導致傘衣內壓力下降而剛性降低，使傘衣發生變形而發生塌陷、折翼等現象(圖53)?；鑲惆l生塌陷
航空知識 1999年10期1999-06-07
- 滑翔傘技術系列講座（十）
別注意防止人體被傘衣拉倒而在地面拖曳的情況發生。較為正確的有效方法是著陸接地站穩后迅速轉身面對傘衣，然后拉剎車將傘衣塌陷，同時向傘衣方向走幾步(圖69)。另外也可直接拉后操縱帶使傘衣塌陷落地。一旦傘衣塌陷落地后，就要迅速拉住傘繩與操縱帶的連接環，接著收攏傘衣和傘繩，搬到避風處進行整理。5弊怕椒滾通?；鑲阏Ｖ憰r沖擊力是較為輕微的。然而如果在著陸時判斷失誤、操縱失當、特別是在順風、測風或大風的情況下，造成下降速度過大甚致失速時，著陸接地的沖擊力會很大，使
航空知識 1999年12期1999-06-07