环帆伞解除收口充气展开过程数值模拟及应用

摘要：

针对目前大多数降落伞充气展开过程仿真中时间零点和初始进气口大小的设置与实际使用状态不一致,以及由此导致的充气时间、开伞载荷、充气过程中的投影面积和体积变化规律等仿真结果利用受限和验证的充分性不足等问题,文章通过在降落伞仿真模型中增设收口绳结构,使用单元失效的控制方式,对环帆伞收口稳定状态和解除收口后的充气展开过程进行了数值模拟研究.经过与空投试验相关结果的对比验证,表明降落伞收口控制方法和解除收口后的充气展开过程仿真方法是可行的.同时利用充气过程中的伞衣投影面积及体积变化规律等仿真结果处理得到了伞衣阻力面积和附加质量变化规律,引入量纲为1的充气时间对其进行了处理.最后结合物伞系统动力学模型,实现了物伞系统试验中的开伞载荷预测分析,结果与试验数据吻合得较好.研究成果为降落伞充气性能分析提供了一种具有较高精度的开伞载荷预测方法.

关键词：收口绳、环帆伞、流固耦合、数值模拟、动力学模型、开伞载荷

所属期刊栏目：44

分类号：V445.2+3(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：工业和信息化部重点实验室开放基金KLAECLS-E-202004

在线出版日期：2023-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：21-31