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轻型固定翼飞机用整机降落伞系统的应用分析
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作者 邓红华 任艳萍 《科技创新与应用》 2025年第13期161-164,共4页
整机降落伞系统是一种适用于轻型固定翼飞机的紧急降落设备,由于该系统能够显著提高该类飞机的安全性能、降低飞行事故危害等级,因而在轻型飞机中逐渐得到广泛的应用及推广。为此以市场占有率较大的西锐公司SR22飞机的整机降落伞系统(CA... 整机降落伞系统是一种适用于轻型固定翼飞机的紧急降落设备,由于该系统能够显著提高该类飞机的安全性能、降低飞行事故危害等级,因而在轻型飞机中逐渐得到广泛的应用及推广。为此以市场占有率较大的西锐公司SR22飞机的整机降落伞系统(CAPS)为例,详细阐述该系统的结构组成、启动过程、启用和维护时的要求,为该类飞机驾驶员提供更全面的技术支持,以及为相关安装及维护人员提供技术参考。 展开更多
关键词 整机降落伞系统 轻型固定翼飞机 紧急设备 安全性能 维修成本
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基于YOLO的降落伞充气过程参数辨识
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作者 卢册 吴壮志 +2 位作者 薛晓鹏 刘康 荣伟 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第1期21-32,共12页
在降落伞的研制过程中会产生大量的视频图像资料,通过对视频资料进行分析处理可以得到大量有用的降落伞参数,丰富降落伞性能的评估手段,因此对于降落伞视频图像的分析越来越受到降落伞研制工作者的重视。然而,目前在降落伞视频图像的参... 在降落伞的研制过程中会产生大量的视频图像资料,通过对视频资料进行分析处理可以得到大量有用的降落伞参数,丰富降落伞性能的评估手段,因此对于降落伞视频图像的分析越来越受到降落伞研制工作者的重视。然而,目前在降落伞视频图像的参数辨识中,对于伞衣区域分割主要是基于传统数字图像处理算法,该方法对于不同类型的降落伞图像,需要频繁调整算法参数以实现精确的伞衣区域分割,不仅导致其分割效率较低,也使其普适性不足。为此,文章引入YOLOv8进行降落伞图像的分割,利用YOLOv8自动且高效的分割能力提高了算法的普适性和降落伞参数辨识的效率,通过与基于传统的数字图像处理算法辨识得到的伞衣偏角、伞衣投影周长与伞衣投影面积三种降落伞参数的对比分析,结果表明文章所提出的方法在保证有效提升降落伞参数辨识效率的同时,保持了降落伞参数的辨识精度。 展开更多
关键词 降落伞 参数辨识 YOLOv8 图像处理方法 伞衣投影面积
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降落伞充气过程研究方法综述 被引量:18
3
作者 彭勇 程文科 +1 位作者 宋旭民 张青斌 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期38-44,共7页
文章介绍了降落伞充气过程的研究方法 ,包括完全试验方法、半试验半理论方法及完全理论方法。其中 ,着重介绍了半试验半理论方法及完全理论方法的内容及发展状况。在介绍各种研究方法的同时 ,阐述了降落伞充气过程包含的复杂物理现象、... 文章介绍了降落伞充气过程的研究方法 ,包括完全试验方法、半试验半理论方法及完全理论方法。其中 ,着重介绍了半试验半理论方法及完全理论方法的内容及发展状况。在介绍各种研究方法的同时 ,阐述了降落伞充气过程包含的复杂物理现象、研究难点及解决方法 ;最后指出了当前充气过程研究的热点及发展趋势。 展开更多
关键词 降落伞 充气过程 完全试验方法 充气距离
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降落伞充气过程中伞衣外形及流场变化研究 被引量:12
4
作者 张红英 刘卫华 +1 位作者 秦福德 童明波 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期288-294,301,共8页
根据降落伞的结构和其在充气过程中的受力特性,以某平面圆形伞为原型,建立了伞衣充气过程中的计算流体力学与结构动力学耦合模型。并采用七孔探针对充满状态的绕流流场进行了定量测量,将该状态的试验结果和计算结果进行对比分析,二者的... 根据降落伞的结构和其在充气过程中的受力特性,以某平面圆形伞为原型,建立了伞衣充气过程中的计算流体力学与结构动力学耦合模型。并采用七孔探针对充满状态的绕流流场进行了定量测量,将该状态的试验结果和计算结果进行对比分析,二者的拓扑结构非常相似,压差系数也相差不大,因此所采用的数学模型是可靠的。在此基础上,对整个充气阶段的流场进行了数值模拟和分析,以详细了解降落伞整个开伞过程中伞衣外形变化及伞衣内外流场的变化情况。研究结果表明:①在初始充气阶段,伞衣展开部分外形基本保持较光滑的直筒形状,而非喇叭形。在主充气阶段:空气首先在伞衣顶部聚集,使伞衣顶部膨胀,然后膨胀部分向伞衣底边扩展,直到伞衣完全张满。②当伞顶孔被气流冲开后,伞衣的结构透气性对流场会产生显著影响。但从内外压力系数的变化来看,透气性对伞衣内滞止压力的影响较小,对伞衣外流场结构的影响较大,从而对伞衣外表面的压力影响较大。③对于此类有伞顶孔的平面圆形伞,当伞衣充气张开后,伞衣尾部出现气流分离,在一个漩涡区内形成两个相反旋转方向的漩涡。且随着伞衣直径扩张,分离区扩大,主流对漩涡区的剪切面积增大,因此漩涡区两个漩涡中外侧的一个漩涡增大,内侧漩涡被挤压至离伞顶更近的区域。 展开更多
关键词 降落伞 充气过程 流场 数值模拟
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牵顶伞在降落伞拉直过程中的作用 被引量:12
5
作者 余莉 史献林 袁文明 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期198-201,共4页
采用有限元方法,建立降落伞回收系统的多质点动力学模型,研究了牵顶伞在拉直过程中对主伞性能的影响。模型中将柔性大变形的伞绳、伞衣、连接带离散成若干绳段,各绳段假设为质量集中在中心的质点,各质点间以阻尼弹簧连接,其运动由对应... 采用有限元方法,建立降落伞回收系统的多质点动力学模型,研究了牵顶伞在拉直过程中对主伞性能的影响。模型中将柔性大变形的伞绳、伞衣、连接带离散成若干绳段,各绳段假设为质量集中在中心的质点,各质点间以阻尼弹簧连接,其运动由对应绳段的重力、气动力和张力确定。利用该模型对某批次的空投试验进行了仿真,给出了张力、速度、位移等参数的瞬态变化。经过分析表明,牵顶伞能够改善主伞张力分布,抑制伞衣顶部横向摆动。 展开更多
关键词 牵顶伞 降落伞 拉直过程 绳帆 动力学模型
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一种改进的降落伞动力学模型 被引量:6
6
作者 杨雪 余莉 +1 位作者 史献林 李允伟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期481-485,共5页
为更准确地模拟降落伞动力学特性,根据质点系动量定理和动量矩定理推导出一种改进的降落伞动力学模型。基于该模型对某十字型伞开展了稳降阶段的编程计算,获得了降落伞和载荷体的速度及姿态角的变化情况,数值计算结果和空投试验结果有... 为更准确地模拟降落伞动力学特性,根据质点系动量定理和动量矩定理推导出一种改进的降落伞动力学模型。基于该模型对某十字型伞开展了稳降阶段的编程计算,获得了降落伞和载荷体的速度及姿态角的变化情况,数值计算结果和空投试验结果有很好的一致性。该模型易于编程,相较于传统模型能得到更准确的降落伞速度和姿态角的振荡频率,是传统降落伞动力学模型的有益补充。 展开更多
关键词 降落伞 质点系 动力学模型 动量定理 动量矩定理
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降落伞主充气阶段的动态仿真及流场分析 被引量:11
7
作者 潘星 胡利 曹义华 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期87-93,共7页
建立了有顶孔的平面圆形降落伞的轴向和径向动量方程,使用数值方法计算出选定的降落伞在主充气过程中各种参数的变化,对降落伞的主充气过程进行了动态仿真.在使用动量方程计算出的的充气模型的基础上,利用降落伞在各个时间结点时的外形... 建立了有顶孔的平面圆形降落伞的轴向和径向动量方程,使用数值方法计算出选定的降落伞在主充气过程中各种参数的变化,对降落伞的主充气过程进行了动态仿真.在使用动量方程计算出的的充气模型的基础上,利用降落伞在各个时间结点时的外形和下降速度等相关数据,采用计算流体力学的方法和准定常假设,对降落伞充气过程中的流场进行了模拟和分析,对降落伞充气过程的机理及流场衍变情况进行了探讨. 展开更多
关键词 降落伞 充气 仿真 计算流体力学
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折叠降落伞展开过程研究 被引量:12
8
作者 程涵 余莉 +1 位作者 李少腾 冯云明 《航天返回与遥感》 2012年第2期1-6,共6页
为更好地从机理上研究折叠降落伞的展开过程,文章首先采用基于初始矩阵修正的直接折叠法建立了降落伞的折叠模型,并对该模型使用任意拉格朗日-欧拉法模拟了无限质量情况下不同风速、不同引导伞作用下开伞情况。计算结果证明了引导伞经... 为更好地从机理上研究折叠降落伞的展开过程,文章首先采用基于初始矩阵修正的直接折叠法建立了降落伞的折叠模型,并对该模型使用任意拉格朗日-欧拉法模拟了无限质量情况下不同风速、不同引导伞作用下开伞情况。计算结果证明了引导伞经验设计的有效性,但同时发现个别情况下经验设计过于粗糙,容易导致出现不良充气状态。文章的研究内容对降落伞设计、优化具有指导意义。 展开更多
关键词 任意拉格朗日-欧拉法 折叠 引导伞 降落伞
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涡环伞降末敏子弹的稳态扫描动力学特性 被引量:3
9
作者 张俊 曹守启 +3 位作者 吴根水 赵松庆 刘荣忠 郭锐 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1290-1296,共7页
综合采取理论建模、高空自由落体试验及可视化仿真相结合的方法,研究了一种涡环伞降末敏子弹的稳态扫描动力学特性。基于第一类拉格朗日方程,建立了由弹体、降落伞、伞盘、摩擦盘、连杆所组成的五刚体动力学模型,并应用ADAMS、MATALB及V... 综合采取理论建模、高空自由落体试验及可视化仿真相结合的方法,研究了一种涡环伞降末敏子弹的稳态扫描动力学特性。基于第一类拉格朗日方程,建立了由弹体、降落伞、伞盘、摩擦盘、连杆所组成的五刚体动力学模型,并应用ADAMS、MATALB及VR相结合的方法进行了弹道计算和可视化仿真研究。通过在高空热气球上投放试验样弹的方法,得到了伞弹系统的运动图像、平均落速、转速等弹道数据。对比研究得出:涡环伞的运动稳定性良好,可使末敏子弹保持匀速旋转降落状态,弹体达到稳定后的落速约为13.5m/s,转速约为3r/s,稳态扫描角接近于弹体的静态悬挂角,仿真计算与试验结果的一致性较好。 展开更多
关键词 末敏子弹 降落伞 稳态扫描 多体动力学 飞行试验 飞行稳定性
原文传递
大型降落伞开伞过程中的“抽鞭”现象 被引量:10
10
作者 宋旭民 范丽 秦子增 《航天返回与遥感》 2009年第3期16-21,共6页
"抽鞭"现象是在大型降落伞开伞过程中可能的顶部甩动现象,它可能造成伞衣破损、不对称充气、伞衣翻转、鞭打等后果,严重时可能造成回收任务完全失败。该文对美国回收系统降落伞开伞过程中出现的"抽鞭"现象及其后果... "抽鞭"现象是在大型降落伞开伞过程中可能的顶部甩动现象,它可能造成伞衣破损、不对称充气、伞衣翻转、鞭打等后果,严重时可能造成回收任务完全失败。该文对美国回收系统降落伞开伞过程中出现的"抽鞭"现象及其后果进行了综述,并介绍了避免"抽鞭"现象的途径。目前对这一现象的机理还缺乏深入研究,有必要从理论和设计上对其进行分析。 展开更多
关键词 降落伞 开伞 抽鞭 顶孔 伞衣破损 回收技术
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降落伞开伞过程的多结点模型仿真 被引量:11
11
作者 潘星 曹义华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期188-192,共5页
根据降落伞的结构和力学特征,在轴对称假设下创建了伞衣及回收物系统的多结点结构模型.通过考虑应力,重力和气动力的作用效果,建立了用于无气流攻角平面圆形降落伞充气模拟的多结点结构模型动力学方程组.对开伞过程中的流场变化引入准... 根据降落伞的结构和力学特征,在轴对称假设下创建了伞衣及回收物系统的多结点结构模型.通过考虑应力,重力和气动力的作用效果,建立了用于无气流攻角平面圆形降落伞充气模拟的多结点结构模型动力学方程组.对开伞过程中的流场变化引入准定常假设,利用simple算法数值模拟求解RNG(Renormalization Group)k-ε湍流模型下的雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程以获得选定时刻的伞衣表面压力分布.结合多结点模型动力学方程组的解算代码和计算流体力学程序,采用流固耦合的方法对选定的平面圆形降落伞模型的开伞过程进行了动态仿真,得到了开伞过程中降落伞外形和特性的变化.通过结果分析和比较,证明了多结点模型的可行性,发展出了一种用于降落伞流固耦合计算的新方法. 展开更多
关键词 降落伞 可充气装置 计算流体动力学 流固耦合 仿真
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大气密度对降落伞充气性能的影响 被引量:11
12
作者 荣伟 陈旭 陈国良 《航天返回与遥感》 2006年第3期11-16,共6页
尽管火星表面大气非常稀薄,但降落伞仍是火星探测着陆系统中一种重要的减速装置。文章建立了一个降落伞的充气动力学模型,并根据此模型研究了大气密度对降落伞充气性能的影响。结果表明:降落伞的充气时间和充气距离是随大气密度的减小... 尽管火星表面大气非常稀薄,但降落伞仍是火星探测着陆系统中一种重要的减速装置。文章建立了一个降落伞的充气动力学模型,并根据此模型研究了大气密度对降落伞充气性能的影响。结果表明:降落伞的充气时间和充气距离是随大气密度的减小而增大,同时,随着大气密度的减小,降落伞开始张开的速度变得非常缓慢。 展开更多
关键词 降落伞 充气时间 充气距离 大气密度
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涡环旋转伞系统开伞充气过程仿真研究 被引量:5
13
作者 马晓冬 刘荣忠 +1 位作者 郭锐 张俊 《航天返回与遥感》 2013年第2期1-7,共7页
涡环旋转伞是一种典型的旋转降落伞,可靠充气展开是其旋转稳定工作的前提。文章以一种典型涡环旋转伞系统为研究对象,采用任意拉格朗日-欧拉流固耦合方法研究了无限质量和低速气流条件下的开伞充气展开过程。获得了充气过程中伞衣幅和... 涡环旋转伞是一种典型的旋转降落伞,可靠充气展开是其旋转稳定工作的前提。文章以一种典型涡环旋转伞系统为研究对象,采用任意拉格朗日-欧拉流固耦合方法研究了无限质量和低速气流条件下的开伞充气展开过程。获得了充气过程中伞衣幅和伞绳的动态变化过程以及开伞动载、伞衣展开直径、伞绳拉力等时程变化规律。结果表明,非轴对称结构的涡环旋转伞系统在合适的开伞条件下,短时间内可实现稳定旋转,并具有良好可靠性。研究结果对旋转伞系统的减速导旋机理及其结构优化设计具有参考意义。 展开更多
关键词 涡环旋转伞 开伞充气过程 数值仿真 任意拉格朗日-欧拉方法
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阻力伞拉直过程的影响因素分析 被引量:6
14
作者 王从磊 孙建红 喻东明 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期196-201,共6页
采用质量阻尼弹簧模型分析了阻力伞拉直过程的影响因素,包括引导伞阻力面积、伞系统弹性模量以及线密度等。分析表明,在200~300km/h的放伞速度范围内,阻力伞的拉直时间和最大下落距离随放伞速度的增大而减小,而阻力伞系统的张力变化则... 采用质量阻尼弹簧模型分析了阻力伞拉直过程的影响因素,包括引导伞阻力面积、伞系统弹性模量以及线密度等。分析表明,在200~300km/h的放伞速度范围内,阻力伞的拉直时间和最大下落距离随放伞速度的增大而减小,而阻力伞系统的张力变化则相反;增大引导伞阻力面积或减小伞系统线密度,能明显地减小拉直时间和最大下落距离;阻力伞系统的弹性模量对拉直过程中运动轨迹的影响相对较小。放伞速度、引导伞阻力面积与阻力伞系统线密度是影响阻力伞放伞拉直过程的关键因素,该研究可为阻力伞系统工程设计提供分析依据。 展开更多
关键词 阻力伞 拉直过程 质量阻尼弹簧模型 放伞速度 阻力面积 线密度
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降落伞技术的研究进展及展望 被引量:7
15
作者 余莉 明晓 《世界科技研究与发展》 CSCD 2005年第5期21-25,共5页
降落伞是一种应用极为广泛的气动力减速装置。根据降落伞的发展历程,本文将降落伞的发展历史总结为初期发展阶段、基础发展阶段、蓬勃发展阶段和实用化、新型化研究四个阶段。在此基础上,对实验研究和计算机模拟等重要研究手段在降落伞... 降落伞是一种应用极为广泛的气动力减速装置。根据降落伞的发展历程,本文将降落伞的发展历史总结为初期发展阶段、基础发展阶段、蓬勃发展阶段和实用化、新型化研究四个阶段。在此基础上,对实验研究和计算机模拟等重要研究手段在降落伞研制中的应用进行了具体的分析和讨论,并就如何提高降落伞的工作包线和控制技术做了评述,以进一步推动新理论涌现和新技术的应用。 展开更多
关键词 降落伞 研究进展 展望 控制技术 降落伞 展望 计算机模拟 减速装置 发展历史 气动力 应用 实用化
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无人机伞降回收运动分析 被引量:15
16
作者 李光超 马晓平 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2007年第4期25-28,共4页
针对小型无人机伞降回收的特点,研究了在无人机回收过程中,飞机及降落伞系统的运动轨迹及姿态。通过分析机伞间的力学关系,建立了机伞系统运动模型,并进行了仿真分析,给出了无风情况下回收运动的仿真结果。结果表明,系统能够满足无人机... 针对小型无人机伞降回收的特点,研究了在无人机回收过程中,飞机及降落伞系统的运动轨迹及姿态。通过分析机伞间的力学关系,建立了机伞系统运动模型,并进行了仿真分析,给出了无风情况下回收运动的仿真结果。结果表明,系统能够满足无人机回收要求,可以决定最佳的回收参数,从而得到最优回收轨迹和姿态。 展开更多
关键词 无人机 伞降 机伞系统
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气动力对伞稳定下降阶段摆动的影响 被引量:3
17
作者 廖前芳 廖波 +1 位作者 程文科 宋旭民 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期43-49,共7页
为分析伞系统在稳定下降阶段运动稳定性,建立了5自由度的物伞模型,通过仿真发现具有不同气动力形式的物伞系统,其摆动情况有明显差异,并着重分析了气动力参数对物伞系统的摆动角度、频率的影响。
关键词 稳定性 气动力 锥摆 仿真 降落伞
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火星降落伞开伞过程形态参数辨识与应用 被引量:2
18
作者 邹昕 李明磊 +3 位作者 朱岱寅 饶炜 韩承志 李莹 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期198-209,共12页
针对柔性目标降落伞开伞过程的形态变化大、光照强度变化大、运动规律性差、存在遮挡等问题,提出了一种基于多算法融合的视觉测量技术的降落伞开伞过程形态参数辨识方法。首先,设计了具有视觉测量靶标功能的降落伞图案,提供了丰富的具... 针对柔性目标降落伞开伞过程的形态变化大、光照强度变化大、运动规律性差、存在遮挡等问题,提出了一种基于多算法融合的视觉测量技术的降落伞开伞过程形态参数辨识方法。首先,设计了具有视觉测量靶标功能的降落伞图案,提供了丰富的具有可区分度的标记点,能够准确地对定位点进行跟踪和测量,并开展了双目相机内、外参标定。其次,提出了应用对极几何原理,采用基于暗通道的图像增强技术,提高了图像质量,有效地减轻了各种噪声和过曝光等环境因素的影响;采用稀疏编码超分辨率重建算法,改进了特征点的像素级提取,实现了高精度的亚像素级特征提取;采用特征跟踪扩展卡尔曼滤波算法,提升了特征匹配跟踪的精度和效率。最后,通过全尺寸高空开伞试验的验证,结果表明该方法能够达到较高的辨识精度,具有较好的准确性和鲁棒性。此方法在中国首次火星探测“天问一号”探测器上成功得到了应用,精确地从双目影像中辨识出降落伞开伞过程形态参数,对设计和分析降落伞开伞工况提供了重要的技术参考和数据积累。 展开更多
关键词 火星降落伞 开伞过程 形态参数辨识 稀疏编码超分辨率重建 特征跟踪扩展卡尔曼滤波
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基于控制体积方法的降落伞初始充气模型 被引量:4
19
作者 郭鹏 夏刚 秦子增 《航天返回与遥感》 2010年第6期1-8,共8页
考虑降落伞初始充气过程中降落伞变形情况与受力特性,建立了基于控制体积方法的初始充气模型。模型从理想气体状态方程出发,通过伞衣内部气体质量求解伞衣内部各个部分所受压力,将压力结果代入基于凯恩方法建立的伞衣结构模型中,即可得... 考虑降落伞初始充气过程中降落伞变形情况与受力特性,建立了基于控制体积方法的初始充气模型。模型从理想气体状态方程出发,通过伞衣内部气体质量求解伞衣内部各个部分所受压力,将压力结果代入基于凯恩方法建立的伞衣结构模型中,即可得到对应的伞形;模型在计算时能够考虑伞衣结构透气的影响。数值计算的结果表明,模型计算得到的初始充气过程伞衣形状变化与试验吻合较好,初始充气时间与经验公式基本一致。该方法还可用于对降落伞主充气阶段的数值模拟。 展开更多
关键词 初始充气 控制体积法 凯恩方法 降落伞
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雨滴对降落伞织物垂直冲击的实验研究 被引量:3
20
作者 孙鹏 龙江 程涵 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第16期289-293,共5页
为了研究多雨环境对降落伞开伞的影响机理,设计了液滴对降落伞织物垂直冲击的实验装置。依据降雨谱选择有代表性大小的液滴,由雨滴和降落伞的稳降速度确定了液滴的冲击速度范围在0.77~2.42 m/s之间,利用高速摄像机记录液滴对织物垂直冲... 为了研究多雨环境对降落伞开伞的影响机理,设计了液滴对降落伞织物垂直冲击的实验装置。依据降雨谱选择有代表性大小的液滴,由雨滴和降落伞的稳降速度确定了液滴的冲击速度范围在0.77~2.42 m/s之间,利用高速摄像机记录液滴对织物垂直冲击的动态过程,分析了液滴在织物表面的铺展特性。实验结果表明:当液滴冲击速度提高150%和214%时,反映液滴铺展特性的平均最大铺展因子分别增大64%和68%。此外,提高织物的预紧张力可以有效减弱液滴对织物冲击所造成的振动影响。 展开更多
关键词 雨滴 降落伞织物 垂直冲击 铺展因子
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