-
题名群伞减速系统刚柔耦合动力学建模与分析
被引量：1
- 1
-
-
作者
王海涛
雷江利
荣伟
-
机构
国防科技大学空天科学学院
北京空间机电研究所
-
出处
《航空学报》
北大核心
2025年第1期99-113,共15页
-
基金
航天进入减速与着陆实验室基金(EDL-19092114)
宇航动力学国家重点实验室基金(2022ADL-J006)。
-
文摘
群伞减速系统被新一代可重复使用载人飞船普遍采用,对群伞系统进行动力学分析评估是航天器减速任务设计分析的重要环节。针对航天器群伞减速系统建立了多阶段、变结构、多维度刚柔耦合非线性多体动力学模型,分析了系统动力学模型的特点,指出群伞减速系统动力学具有复杂系统动力学的属性。通过仿真分析了航天器、减速伞和主伞在系统仿真中的动力学和运动参数,并对蒙特卡洛偏差仿真的结果进行了总结。仿真验证和分析结果表明,建立的刚柔耦合动力学模型能够准确模拟群伞减速系统工作过程和群伞碰撞等动力学行为。最后,针对降落伞减速系统动力学存在的问题和未来发展进行了分析和建议。
-
关键词
群伞系统
刚柔耦合
复杂系统
动力学建模
减速
-
Keywords
parachute cluster system
rigid-flexible coupling
complex system
dynamic modeling
deceleration
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名环帆伞尺寸效应对其气动性能的影响
- 2
-
-
作者
蒋伟
刘康
贾贺
薛晓鹏
荣伟
-
机构
北京空间机电研究所
中南大学自动化学院
-
出处
《海军航空大学学报》
2025年第4期616-622,648,共8页
-
基金
工业和信息化部重点实验室开放基金(KLAECLS-E-202004)。
-
文摘
降落伞伞衣面积一般很大,常需采用缩比模型进行气动性能试验。为研究环帆伞尺寸效应对其阻力性能、稳定性能和开伞性能的影响,分别采用等比缩放设计和工程缩放设计的方式,改变了降落伞结构及尺寸设计,并进行了流固耦合及绕流流场数值仿真计算,对比分析了两种缩比设计方法下降落伞的气动特性。结果表明:当伞衣结构不变,按名义面积等比缩放且缩放比例介于70%~140%时,环帆伞的阻力性能和稳定性能几乎不受影响;而在此范围之外,环帆伞的阻力性能偏差约为2%。采用工程缩放设计的环帆伞,由于伞衣幅结构改变导致其绕流流场发生明显变化,进而引起气动性能和充气外形的较大变化,同时,若环帆伞的大环缝位置相对靠上,虽能降低开伞载荷峰值,但会导致阻力性能和稳定性能下降。
-
关键词
名义面积
尺寸效应
等比缩放
数值仿真
流固耦合
-
Keywords
nominal area
size effect
proportional scaling
numerical simulation
fluid-structure coupling
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名气象探空火箭降落伞开伞点位置简化估算
- 3
-
-
作者
耿丹
刘召友
赵超
彭进先
-
机构
[
-
出处
《航天返回与遥感》
北大核心
2025年第5期15-24,共10页
-
文摘
针对气象探空火箭降落伞开伞点位置计算较复杂的问题,文章提出一种基于惯性运动方程的简化估算方法。该方法通过对飞行试验数据的分析,将载荷从分离至开伞段的运动简化为仅受重力作用的质点惯性运动,通过求解惯性运动方程计算载荷飞行速度,以动压阈值作为开伞触发条件,忽略开伞过程中的大气阻力和充气动力学效应,直接推导开伞高度,由此确定开伞点的空间相对位置。理论分析及研究结果表明:在高度大于60 km的分离至开伞段忽略大气阻力和充气过程是可行的,估算开伞点的最大水平距离误差为5.85 km,远小于高空大气数十千米的水平均一性尺度,满足工程应用需求。该估算方法在保证精度的前提下显著降低了计算复杂度,已成功应用于某型探空火箭系统优化,可为高精度气象探测任务提供可靠的技术支撑。
-
关键词
气象探空火箭
再入飞行
降落伞
开伞
动压
-
Keywords
meteorological sounding rocket
reentry flight
parachute
deployment
dynamic pressure
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
P414.3
[天文地球—大气科学及气象学]
-
-
题名超声速下盘缝带伞不同收口方式的气动特性
被引量：3
- 4
-
-
作者
代雨柔
李健
薛晓鹏
荣伟
-
机构
北京空间机电研究所
中国航天科技集团有限公司航天进入减速与着陆技术实验室
中南大学自动化学院
-
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期68-80,共13页
-
基金
国家自然科学基金(12072377)
湖南省自然科学基金(2022JJ30678)。
-
文摘
随着中国航天事业的发展,对大面积、高强度、低开伞力、低重量体积的高性能超声速降落伞的应用需求越来越突出。超声速收口技术是满足未来需求的一种可能的技术途径,但国内外在此领域的研究工作欠缺。本文以超声速盘缝带收口降落伞为研究对象,采用流固耦合的方法,对不同收口方式的不同收口比下的盘缝带伞的气动特性进行研究。结果表明,盘收口降落伞在呼吸时,盘的部分基本保持充满状态,带的部分发生不规则的膨胀和收缩。而带收口时,盘和带的部分则一起进行膨胀和收缩。对于收口的气动特性方面,盘收口的阻力系数和投影面积随着收口比的增大而增大,而带收口则没有明显变化。
-
关键词
盘缝带伞
收口技术
流固耦合
阻力特征
气动特征
-
Keywords
disk-gap-band parachute
reefing technology
fluid-structure interaction
drag characteristics
aerody⁃namic characteristics
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名降落伞稳定下降阶段流场的数值模拟
被引量：11
- 5
-
-
作者
李晓勇
曹义华
蒋崇文
王健
-
机构
北京航空航天大学航空科学与工程学院
-
出处
《航天返回与遥感》
2004年第2期5-9,共5页
-
文摘
随着计算流体力学 (CFD)和结构有限元分析法的兴起 ,精确描绘降落伞力学特性成为可能。文中采用有限体积法求解不可压流的N -S方程 ,采用Spalart-Allmaras(SA)模型作为湍流模型 ,以模拟降落伞稳定下降阶段时的流场特性。流场的计算结果与实验数据基本一致 。
-
关键词
降落伞
N—S方程
流场
数值模拟
计算流体力学
结构有限元分析法
力学特性
湍流模型
-
Keywords
Parachute N-S equations Flow field Simulation
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名环帆伞技术与发展综述
被引量：6
- 6
-
-
作者
贾华明
杨霞
李少腾
牛国永
林汝领
刘乃彬
-
机构
北京空间机电研究所
中国航天科技集团有限公司航天进入、减速与着陆技术实验室
-
出处
《航天返回与遥感》
CSCD
北大核心
2021年第3期41-51,共11页
-
基金
国家重大科技专项工程。
-
文摘
环帆伞具有开伞可靠、开伞冲击小和伞衣抗损伤能力强的特点,已广泛应用于载人航天回收系统。为全面了解和跟踪环帆伞技术的发展,特别是了解和掌握基于群伞使用的大型环帆伞技术,文章通过分析环帆伞的结构特点,总结环帆伞在航天领域的成功应用经验,证明环帆伞是大型降落伞,尤其是载人航天群伞技术的首选伞型。同时文章还对环帆伞的设计改进过程进行了回顾,包括伞衣侧剖面形状、伞衣上下缘张满度、透气量、使用材料、加工工艺和包伞技术。最后对群伞使用情况进行了探讨,尤其是开伞不同步的问题,并提出了提高充气同步性的建议,这对于中国新一代载人飞船群伞技术的研究具有重要的参考意义。
-
关键词
回收系统
环帆伞
伞衣侧剖面形状
张满度
群伞
载人航天
-
Keywords
recovery system
ringsail parachute
planform constructed profile fullness
chute cluster
manned space
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名翼伞系统两体相对运动分析
被引量：11
- 7
-
-
作者
熊菁
宋旭民
秦子增
-
机构
国防科技大学航天与材料工程学院
-
出处
《航天返回与遥感》
2004年第2期10-16,共7页
-
文摘
为提高翼伞系统的测量和控制精度 ,分析物体和伞体之间的相对运动关系是十分必要的。在物 -伞之间两点吊挂及相应约束的条件下 ,分析了两刚体间的力学关系 ,建立了八自由度的两体相对运动模型。对运动的非线性偏微分方程组进行了数值求解 ,分析了单侧、双侧控制输入 ,及侧向突风干扰下的系统响应情况。算例分析的结果表明 。
-
关键词
飞行力学
外弹道学
降落伞
翼伞
两体
相对运动
控制
突风
-
Keywords
Flignt mechanics Exterior ballistics Parachute Parafoil Two body Relative movement Control Gust
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名降落伞充气时间的计算方法
被引量：9
- 8
-
-
作者
彭勇
宋旭民
张青斌
-
机构
国防科技大学航天与材料工程学院
-
出处
《航天返回与遥感》
2004年第1期17-20,共4页
-
文摘
文章介绍了各类降落伞充气时间的计算方法。对密致伞 ,将质量守恒方程与物 -伞系统的运动方程相结合推导出计算充气时间的数学模型并应用于一个算例。对开缝伞 ,提供了计算充气时间的经验公式。对采用收口技术的伞也提供了计算充气时间的经验公式。
-
关键词
降落伞
充气时间
计算方法
数学模型
开缝伞
收口技术
-
Keywords
Filling time Solid-canopy parachutes Load-parachute system Parachutes with geometric porosity Reef technology Parachute
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V525
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
-
-
题名系绳力对降落伞拉直过程的影响
被引量：4
- 9
-
-
作者
张青斌
彭勇
程文科
秦子增
张晓今
-
机构
国防科技大学航天与材料工程学院
-
出处
《航天返回与遥感》
2002年第2期9-14,共6页
-
文摘
文章采用多刚体模型研究了伞绳的系力对降落伞拉直过程的影响。在物伞系统的动力学模型中将引导伞、伞包、伞绳及回收物处理为开链式多刚体,提出了n阶的递推算法来求解绳段间的约束力。利用该模型研究了伞绳的系力对物伞系统运动的影响。仿真结果表明伞绳的系力是影响伞包角加速度的关键因素。
-
关键词
降落伞
拉直过程
影响
多体动力学
伞包
伞绳
-
Keywords
Parachute Deployment Multibody dynamics
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名降落伞“呼吸”现象研究
被引量：7
- 10
-
-
作者
郭叔伟
王海涛
董杨彪
秦子增
-
机构
国防科技大学航天与材料工程学院
-
出处
《航天返回与遥感》
2010年第1期18-23,共6页
-
文摘
文章详细地描述了降落伞"呼吸"现象,首次使用降落伞充气过程中的简化轴向和径向动量方程来计算降落伞"呼吸"过程。在此基础上,分别比较有限质量充气条件下开伞速度、载荷物质量、大气密度、降落伞伞绳弹性系数对降落伞"呼吸"现象的影响,获得了一般情况下降落伞"呼吸"现象受载荷物质量与大气密度影响较大,当载荷物质量较小和大气密度较大时,降落伞"呼吸"振荡幅度较大且不易衰减等结论。
-
关键词
降落伞
呼吸现象
伞绳
充气
-
Keywords
Parachute BREATH behavior Parachute suspension lines Inflation
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名低密度大气中降落伞开伞动载的研究
被引量：10
- 11
-
-
作者
荣伟
陈旭
陈国良
-
机构
北京空间机电研究所
-
出处
《航天返回与遥感》
2006年第4期7-11,共5页
-
文摘
文章根据建立的降落伞充气过程中轴向和径向动量方程,研究了低密度大气中降落伞的开伞动载。通过计算并与高密度大气中开伞动载的比较,得出了低密度大气中开伞动载的特点。
-
关键词
降落伞
开伞动载
低密度大气
-
Keywords
Parachute Opening load Low density atmospheres
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名环帆伞收口比对开伞性能的影响
被引量：6
- 12
-
-
作者
高树义
余莉
-
机构
西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室
北京空间机电研究所
南京航空航天大学航空宇航学院
-
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2014年第1期63-70,共8页
-
基金
国家自然科学基金(11172137)
航空科学基金(20122910001)资助项目
-
文摘
收口伞具有很好的减载效果，为研究收口比对充气性能及阻力面积的影响，文章首次采用流固耦合数值方法对收口伞进行收口比影响研究。首先对某未收口环帆伞进行了流固耦合数值计算，试验结果验证了该数值方法的可行性。之后，在13％～28％范围内选取5种不同收口比进行了充气过程计算，研究了不同收口比下外形、开伞载荷、阻力面积和收口绳张力的变化情况，并拟合出相应的关系公式。研究结果表明：收口比对进气口张开速度没有影响，但会影响进气口、伞顶孔的首次张开时间。收口比和收口直径比、阻力面积比成二次方关系，和最大开伞动载呈线性关系。收口比为19％时，收口绳张力最大。上述结果可以为收口绳的选择及收口比的优化设计提供参考。
-
关键词
收口比
充气性能
阻力面积
流固耦合
环帆伞
-
Keywords
Reefing ratio
Inflating performance
Drag area
Fluid-structure interaction
Ringsail parachute
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名火星探测器降落伞系统综述
被引量：13
- 13
-
-
作者
于莹潇
田佳林
-
机构
空军航空大学航空救生系
-
出处
《航天返回与遥感》
2007年第4期12-16,共5页
-
文摘
文章介绍了美国火星探测器降落伞系统组成和验证试验情况;分析了5种不同探测器降落伞系统的具体差异;归纳了探测器降落伞系统的结构和性能参数;重点介绍了"凤凰号"和"火星科学实验室"降落伞系统研制过程和性能验证试验。
-
关键词
落伞系统
盘-缝-带伞
射伞筒
火星探测器
-
Keywords
Parachute system Disk- gap- band parachute Mortar Mars explorer
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名降落伞拉直过程的三维仿真分析
被引量：3
- 14
-
-
作者
史献林
余莉
袁文明
刘卫华
-
机构
南京航空航天大学航空宇航学院
-
出处
《航天返回与遥感》
2010年第1期11-17,共7页
-
基金
国家自然科学基金(10377006
10872092)
航空科学联合基金(2008ZC52039)资助项目
-
文摘
针对某载人飞船降落伞回收系统的主伞拉直过程,基于多体系统动力学理论,建立了由一系列刚体和质点通过弹性约束组成的三维多体动力学模型。首先,在空投试验条件下,验证了该模型的正确性和仿真结果的有效性;其次,模拟了不同风速不同风向条件下的拉直过程,指出侧向风影响最强,并分析了此规律的动力学机理。对载人飞船降落伞系统拉直过程的仿真研究有助于提高对降落伞拉直过程机理的理解。
-
关键词
降落伞
拉直过程
多体系统动力学
三维
-
Keywords
Parachute Deployment process Muti-body system dynamics Three dimension
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名收口十字形降落伞充气过程动力学建模与仿真
被引量：7
- 15
-
-
作者
贾华明
李健
-
机构
北京空间机电研究所
-
出处
《航天返回与遥感》
2012年第5期16-23,共8页
-
基金
国家重大科技专项工程
-
文摘
文章用半经验充气时间法对用于某回收器降落伞系统的收口十字形降落伞的充气过程进行了动力学建模与仿真计算,通过参照第一次某回收器飞行试验遥测数据,调整经验参数的值,对动力学模型进行修正。用修正后的动力学模型对第二次回收器飞行试验进行了仿真计算,将仿真计算结果与第二次飞行试验遥测数据的开伞动载以及运动参数进行比较,比较结果具有较好的一致性,证明了动力学模型和仿真计算程序的正确性。
-
关键词
十字形降落伞
收口
半经验充气时间方法
充气过程
建模仿真
-
Keywords
cruciform parachute
reefed
the semi-empirical inflation time method
inflation process
modeling
simulation
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名基于伞载多体动力学的降落伞开伞过程研究
被引量：2
- 16
-
-
作者
贾华明
王文强
刘乃彬
林汝领
李少腾
-
机构
北京空间机电研究所
中国航天科技集团有限公司航天进入、减速与着陆技术实验室
-
出处
《载人航天》
CSCD
北大核心
2023年第1期36-42,共7页
-
基金
国防科技创新特区项目(19-163-03-ZD-011-002-03)。
-
文摘
针对降落伞开伞过程中柔性大变形、强非线性和强耦合性的特点,采用伞载多体动力学方法,以充气时间为自变量,分别建立拉直、充气和稳降3个阶段的动力学模型。对降落伞开伞过程中物伞系统运动学和动力学进行数值分析,研究降落伞开伞过程,通过某型号降落伞飞行试验验证,表明:基于多体动力学的降落伞开伞过程计算简单方便,能够快速指导降落伞的设计迭代,计算结果可以很好地体现降落伞的开伞特性。
-
关键词
降落伞
多体动力学
充气时间
开伞过程
运动学
动力学
-
Keywords
parachute
multi-body dynamic
inflation time
parachute opening process
kinematics
dynamics
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名伞顶控制带的设计、试验与应用
被引量：3
- 17
-
-
作者
李健
王立武
-
机构
北京空间机电研究所
-
出处
《航天返回与遥感》
2010年第2期10-15,共6页
-
基金
国家重大科技专项工程
-
文摘
对于大型降落伞而言,开伞过程最容易造成伞衣的损伤和破坏。伞顶控制带可以有效地减少和控制降落伞的损伤。文章介绍伞顶控制带的设计技术、试验方法以及应用情况。
-
关键词
降落伞
开伞过程
伞顶控制带
设计
-
Keywords
Parachute Deployment process Vent control bridle Design
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名飞船舱-伞系统稳降阶段动力学模型的建立
被引量：2
- 18
-
-
作者
刘敏
荣伟
-
机构
北京空间机电研究所
-
出处
《航天器工程》
2008年第3期78-83,共6页
-
文摘
建立一种思路清晰、求解方便易行的降落伞-返回舱系统的动力学模型是研究降落伞-返回舱系统动力学特性的基础。文章从一般刚体动力学方程入手,结合刚体的运动学方程,建立了稳降及着陆阶段舱-伞系统的动力学模型,并与空投试验的一些测试曲线进行对比,证明了本模型的正确性和有效性。
-
关键词
飞船
着陆
返回舱
动力学模型
牛顿-欧拉方程
-
Keywords
spaceship
landing
return-capsule
dynamics model
Newton-Euler equation
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名翼伞雀降技术
被引量：13
- 19
-
-
作者
赵秋艳
-
机构
北京空间机电研究所
-
出处
《航天返回与遥感》
1999年第2期5-9,共5页
-
文摘
雀降是翼伞的一种重要性能,在本质上是一种小心操纵的动力失速,使回收系统以最小的速度着陆,降低着陆冲击,实现定点着陆。文章简要介绍了翼伞雀降技术的概念、雀降的典型过程和影响雀降性能的主要因素。目前有限元模拟技术已经用于大型冲压翼伞的雀降技术研究中。随着回收载荷和空投物质量的增加,原来用于翼伞雀降的伺服机构已不再适用,各国正在寻找新的动力源或方法来实现自动雀降。
-
关键词
冲压翼伞
雀降操纵
翼伞性能
-
Keywords
Ram-air parachute Flare maneuver
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
-
题名我国航天降落伞技术的发展
被引量：4
- 20
-
-
作者
林斌
-
机构
北京空间机电研究所
-
出处
《航天返回与遥感》
1999年第3期1-5,共5页
-
文摘
我国航天器用的降落伞研究机构于1959年开始组建,最初,以回收探空火箭为目标,后来相继研制成功各种类型的回收降落伞系统,为我国火箭和空间技术的发展作出了重大的贡献。文中概述我国航天器降落伞技术的发展过程。
-
关键词
降落伞
减速装置
航天器
技术发展
中国
-
Keywords
Parachute Deceleration device
-
分类号
V445.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
