伞-载系统拉直过程动力学仿真研究进展

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1、第48卷第4期2016年8月南京航JournalofNanjingDOI：10．16356／j．1005—2615．2016．04．002空航天大学UniversityofAeronautics学报&Astronautics伞一载系统拉直过程动力学仿真研究进展余莉1史献林(1．南京航空航天大学航空宇航学院，南京，210016；2．上海飞机设计研究院，上海，201210)V01．48No．4Aug．2016摘要：降落伞拉直过程是关系到伞一载系统安全可靠工作的关键阶段，涉及到三维空间多体系统动力学和变质量变自由度动力

2、学问题。本文综述了柔性降落伞拉出过程动力学仿真技术中的一些关键问题。首先从拉直过程仿真方法进行介绍，通过具体算例分析了各自方法的特点。然后构建了动力学模型中主要因素之间的相互关系，分析了气动力的影响因素及风速对拉出过程的影响。同时阐述了绳段张力的几种计算模型及其特点，指出了它们的一般应用范围。最后，对伞一载系统拉直过程仿真减小数值计算误差的途径及未来需要关注的几个方面进行了探讨。关键词：降落伞；拉直过程；动力学模型；仿真；张力；气动力；误差中图分类号：V445；V244文献标志码：A文章编号：1005-2615(

3、2016)04—0454-09ReviewofDeploymentResearchonDynamicsSimulationofParachute-PayloadSystemYuLil，ShiXianlin2(1．CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China；2．ShanghaiAircraftDesignandResearchInstitute，Shanghai，2012

4、10，China)Abstract：Theparachutedeploymentprocessisthekeystagetoensurethesafetyandreliabilityofpara—chute—payloadsystem．Thedeploymentsystemisacomplexnon—lineardynamicsysteminvolvedinvari—ablequalityandfreedomsofthree—dimensionalmulti—bodyobjects．Somekeyproblems

5、0fflexiblepara—chutedeploymentdynamicsimulationtechnologyarediscussed．Thesimulationmethodsareintroducedatfirstandthecharacteristicsofeachmethodareanalyzedbyactualnumericalexamples．Then，there—lationshipbetweenmainfactorsofdeploymentdynamicmodelisconstructedand

6、theinfluenceofwindvelocityondeploymentprocessisanalyzed．Moreover，sometensionmodelandtheirfeaturesaregiven，andtheapplicationrangesofthesetensionmodelsarepointedout．Finally，severalproblemsofpara—chutedeploymentsimulationareproposed，suchasthewaytodecreasetheerro

7、randsomeonesthatshouldbetakenintoaccountinthefuture．Keywords：parachute；deploymentprocess；dynamicmodel；simulation；tension；aerodynamic；error降落伞具有折叠体积小、质量轻及减速效果好等优点，在航空、航天、航海、兵器和救生等诸多领域得到广泛的应用。降落伞和各类载荷对象构成了复杂的伞一载飞行体，其开伞可靠性是伞一载飞行收稿日期：2016-04-10；修订日期：2016—06—15作者简

8、介：余莉，女，教授，博士生导师，长期从事飞行器救生及气动减速技术方面的研究，主持及参研课题30余项，获得省部级科技进步二等奖3项，三等奖1项，授权国家发明专利9项，发表学术论文50多篇。通信作者：余莉，E—mail：yuli—happy@163．com。引用格式：余莉，史献林．伞一载系统拉直过程动力学仿真研究进展EJ]．南京航空航天大学学报，2016，48(4)：454—