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《大型傘繩帆和抽打現(xiàn)象連續(xù)模型及驗(yàn)證》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、航天返回與遙感第3l卷第5期22SP^CECR氣FTRF=CO、7F=R1I’＆REM01下SENSING20lo年10月大型傘繩帆和抽打現(xiàn)象連續(xù)模型及驗(yàn)證丁娣程文科(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)航天與材料工程學(xué)院，長沙410073)摘要文章主要推導(dǎo)了可用于描述大型降落傘繩帆和抽打現(xiàn)象的一般繩索三維動(dòng)力學(xué)連續(xù)模型，及弦坐標(biāo)系下可用于求解繩帆現(xiàn)象的兩點(diǎn)邊值問題(BvP)模型，并采用某型號大型降落傘的空投錄像和桿件算例對模型進(jìn)行驗(yàn)證對比，說明了模型的正確性，采用這一連續(xù)模型能夠更直觀地對大型傘的繩帆和抽打現(xiàn)象進(jìn)行定性和定量分析。
2、關(guān)鍵詞大型降落傘繩帆現(xiàn)象抽打現(xiàn)象繩索連續(xù)模型兩點(diǎn)邊值問題航天器回收中圖分類號：V525文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009—8518(2010)05—0022一05ValidationofLargePamch疵’s腳艦IIlicContinuo吣ModelsforLiIl鶴anandBllllwIlipDingDiChengWenke(c0Uege0fAems砰Ice鋤dMaIerialEngin蒯ng，NU肌，cha嶝llil410073，C11ina)A換湘徼tThempecontinuousd”洲cm【)del
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5、lequal“ativeandquantitative刪ysisofl盯gep鋤chute’slinesaiJandbullwhip．Key帥rdsL嘴pamchute“nesajlBullwhipRopecontinuous刪elB0undaryValuepmblemSpauce—c觚Iecovery1引言在航天器回收領(lǐng)域，降落傘作為一種覆要的氣動(dòng)力減速裝置迄今已經(jīng)得到J“泛的應(yīng)用Il。，降落傘的丁作過程一般包括拉直、充氣、全允滿和穩(wěn)定下降4個(gè)階段。由
6、于大型降落傘系統(tǒng)尺寸大，拉商及充氣時(shí)間較長，且容易受隨機(jī)環(huán)境岡素的影響，在拉直過程中出現(xiàn)繩帆和抽打現(xiàn)象的概率較大。繩帆現(xiàn)象是指降落傘在拉直過程中f{{現(xiàn)傘繩或傘農(nóng)偏離拉直方向，出現(xiàn)部分彎曲的現(xiàn)象_一。抽打現(xiàn)象是指在降落傘拉直及初始充氣過程巾，頂部傘農(nóng)出現(xiàn)的高速甩動(dòng)現(xiàn)象，與生活中甩鞭H寸的鞭梢運(yùn)動(dòng)類似。其頂部甩動(dòng)速度一般比抽鞭速度小，因此義可以把這種現(xiàn)象稱為抽打或甩動(dòng)現(xiàn)象。繩帆和抽打現(xiàn)象可能導(dǎo)致傘衣破損、開傘沖擊過大、充氣時(shí)問延長以及非對稱充氣等后果，對系統(tǒng)的開傘性能造成較大的影響，嚴(yán)重時(shí)甚至町能導(dǎo)致整個(gè)同收任務(wù)的
7、失敗【3j。在網(wǎng)外一些大型降落傘系統(tǒng)的試驗(yàn)和回收過程中發(fā)現(xiàn)f{j現(xiàn)的繩帆和抽打現(xiàn)象，造成了傘農(nóng)破損等后果，部分試驗(yàn)甚至導(dǎo)致主傘完全損壞，比如2004年美國“新一代火星探測器”降落傘【廿J收系統(tǒng)4次高空空投試驗(yàn)中HJ，前兩次均出現(xiàn)-r抽打現(xiàn)象并導(dǎo)致傘衣破損及試驗(yàn)失敗。國內(nèi)在某型號大型降落傘的回收著陸系統(tǒng)多次的空投錄像中，觀察到少量架次出現(xiàn)收稿日期：2010—05—22第5期丁娣等：大型傘繩帆和抽打現(xiàn)象連續(xù)模型及驗(yàn)證23了繩帆和抽打現(xiàn)象埋』。對繩帆現(xiàn)象的仿真從20世紀(jì)70年代開始，主要集中在對現(xiàn)象的模擬和對拉直力的預(yù)
8、測方面b-6J，而對抽鞭現(xiàn)象的研究主要集中在對“甩鞭子”過程的試驗(yàn)和理論研究以及通過￡程手段對傘衣頂部甩動(dòng)的控制方面L7J。2006年，宋旭民通過建克三維彈簧阻尼模型系統(tǒng)研究r大型降落傘拉直過程中出現(xiàn)的繩帆和抽打現(xiàn)象，并對引起繩帆和抽打現(xiàn)象的原閡和規(guī)律進(jìn)行了一些探討，認(rèn)為引起繩帆現(xiàn)象的原因是拉直方向偏離了氣流方向，繩帆現(xiàn)象是導(dǎo)致抽打現(xiàn)象的一個(gè)重要原因【2一。但是，由于采用二i維彈簧阻尼模型仿真整個(gè)拉直過程，對引起繩帆和抽打現(xiàn)象的影響因素分析和對這一物理現(xiàn)象的機(jī)理分析不夠直觀，沒法揭示繩帆現(xiàn)象與抽打現(xiàn)象之間的物理聯(lián)
9、系。同時(shí)，以前的研究多采用離散的質(zhì)量集中模型進(jìn)行討論，難以描述沖擊加載／卸載以波的形式在介質(zhì)中的傳播過程，而抽打現(xiàn)象正是由應(yīng)力波在傘繩和傘衣中傳播引起的，岡此采用連續(xù)模副仿真大型降落傘的繩帆和抽打現(xiàn)象更有助于對物理現(xiàn)象的理解和分析，更有助于對影響因素的分析和討論。2一般繩索三維連續(xù)動(dòng)力學(xué)模型2．1模型假設(shè)針對實(shí)際T程問題，將已拉出的傘繩、傘衣及所有柔性部分看做三維空間繩索
