射伞火箭开伞过程动力学仿真与分析

发布时间：2024-02-07 03:53

　　射伞火箭是一种新型的降落伞开伞装置,它能够利用自身的推力,拉动降落伞包持续远离被回收的飞行器,射伞火箭拉伞过程是否顺利,直接影响到飞行器能否正常回收。文章介绍了基于射伞火箭的开伞装置的主要组成,对射伞火箭开伞的工作过程进行了动力学分析,动力学建模过程把射伞火箭和降落伞伞包视为变质量刚体,把连接带视为只受拉力的阻尼弹簧,基于刚体平面运动理论建立了仿真数学模型,对系统主要参数进行了分析。结果表明,射伞火箭推力线偏差、射伞火箭和降落伞伞包轴线位置偏差都会引起开伞过程中伞包出现摆动,偏差越大,摆动越严重;在同等偏差下,增加连接带长度、选用低刚度高阻尼比的连接带材料,伞包产生的摆动更小。文章建模方法和分析结果对使用射伞火箭开伞的回收系统设计具有参考意义。

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【部分图文】：

图1射伞火箭工作前状态

射伞火箭工作过程如图1所示。假定回收启动前，飞行器匀速平飞，射伞火箭和伞包之间由连接带连接，回收系统启动后，射伞火箭点火，连接带拉直后拉动伞包快速远离飞行器，过程中逐步拉直吊带、伞绳和伞衣，伞衣完全拉出后，射伞火箭牵引空伞包与系统分离。射伞火箭拉动伞包过程如图2所示。

图2射伞火箭工作过程

射伞火箭拉动伞包过程如图2所示。2系统动力学模型

图3系统受力示意

3）射伞火箭、伞包等按照刚性回转体处理，射伞火箭和伞包视为纯阻力体，气流载荷过型心；4）伞绳拉出过程不考虑“绳帆效应”的影响[18]。

图4箭伞轴线位置偏差的影响分析

射伞火箭与伞包同轴安装是有利于降落伞拉出的布局，但受飞行器空间影响，实际射伞火箭和伞包轴线会偏离一定距离，这种情况下，射伞火箭拉直连接带一刻起，即受到连接带侧向力，造成其转向，不利于降落伞拉出，对箭伞轴线不同偏差下伞包运动情况进行分析如图4所示。图4中，伞包摆角是B1B2连线与伞....

本文编号：3896713