车载炮重装空投着陆缓冲底盘强度分析

参照车辆动力学方法,建立某车载炮重装空投着陆缓冲动力学模型,以着陆过程中货台的位移为激励,计算出悬架在该激励下的动力学响应,并通过分析悬架行程估算出悬架强度是否满足要求。在此基础上基于控制体积法和有限元法,利用LS-DYNA瞬态动力学分析软件,建立了某车载炮空投着陆缓冲系统的仿真模型,综合考虑了气囊、悬架及可压缩结构的缓冲效应,据此分析了缓冲系统的缓冲特性和车架强度,为车载武器系统空投着陆方式设计提供了依据。     

雷伞系统5自由度动力学模型

空投鱼雷和火箭助飞鱼雷雷伞系统中,降落伞的作用力简化为作用在雷尾且与气流方向一致的力,而基于此建立起来的雷伞系统数学模型很难对雷伞系统的锥摆等做出准确的分析。为了解决这一问题,该文从空气动力学的基本原理出发,综合应用降落伞动力学、多体动力学的理论和分析方法,利用牛顿和Kirchhoff方程建立了雷伞系统稳定下降阶段的5自由度动力学模型,并进行了仿真分析,仿真结果表明,该系统具有较好的一致收敛和稳定性,本文方法为开展降落伞工程设计提供理论参考。     

飞船回收过程动力学建模与仿真

在一定简化假设的基础上,导出了旋量形式的降落伞、返回舱运动方程,建立了包括降落伞系统拉直、充气和充满阶段的仿真模型,可对飞船回收全过程进行集成分析.通过对某飞船空投试验的仿真分析以及与试验数据的对比,验证了模型的有效性.给出了主要的模型假设、分析方法和数学模型.该文的建模方法对于一般降落伞系统的仿真分析以及飞船回收系统性能分析具有重要意义.     

伞-弹系统九自由度动力学模型

子弹一降落伞系统具有非常复杂的动力学特性,综合应用降落伞动力学、多体动力学的理论和分析方法,建立了伞一弹系统稳定下降阶段的九自由度动力学模型,并利用试验数据对模型的有效性进行了验证分析。在此基础之上分析了阵风作用下子弹姿态运动特性及扫描点运动规律。研究成果可应用于一般伞一弹系统的设计分析、指导伞一弹空投试验。     

天降铁甲的奥秘——伞降系统和缓冲系统

带伞空投装甲车辆的技术较为复杂，其中伞降系统和缓冲系统是战车空投系统的重要组成部分，它们是保证物资或装备平稳地从空中安全抵达地面的一种特殊装备。首先须具备有供空投用的技术装备，主要包括空投控制离机系统和降落伞空投系统。飞机装载被空投装甲车辆飞临空投地域，飞机后舱门打开，降落伞系统首先抛出牵引伞，由牵引伞的阻力将被空投战车沿机舱的内滑道拖出飞机机舱。     

某型车载速射迫击炮空投着陆安全性研究

参照车辆动力学方法,基于ADAMS动力学分析软件,建立某型车载速射迫击炮着陆缓冲动力学模型,通过侧碰试验校核模型动力学特性的准确性。仿真结果表明车身最大过载为11.47 g,悬架在缓冲过程中存在超负荷现象。分别在全炮空载和满载弹药两种工况下进行了空投着陆稳定性仿真对比,引入缓冲系统效能分析与评估模型,对稳定性进行量化后得出两种工况下稳定性能力值分别为0.70和0.64。研究表明,某型车载速射迫击炮满足空投过载军用标准,全炮带弹空投对着陆稳定性有着较大的影响。     

降落伞ー旋转弹系统落速及转速数值模拟

降落伞一旋转弹系统具有复杂的动力学特性，为研究其下落速度与转速的变化过程，在准定常假设下，应用降落伞一旋转弹系统动力学及计算流体动力学对其进行数值模拟。计算中不考虑水平随机风对降落伞一旋转弹系统的影响，不计降落伞、伞绳及旋转弹流场的相互影响，对降落伞及旋转弹流场分别进行数值模拟，所得竖直方向速度及弹的转速随时间变化曲线与空投试验结果相符较好。该方法具有通用性，可应用于一般情况下降落伞一旋转弹系统设计分析及指导降落伞一旋转弹系统投放试验。     

基于Vega Prime的弹道视景准实时仿真研究

为实现弹道视景准实时仿真,建立了导弹弹道仿真模型,使用Multigen Creator创建了导弹三维模型及地形场景模型。基于Vega Prime分析了弹道视景准实时仿真流程及其关键技术,在Windows平台下通过定制高精度多媒体定时器实现了仿真的准实时性,以内存映射文件技术实现了弹道仿真程序与视景仿真程序跨进程的数据交互。在.NET框架下选用C++调用Vega Prime API函数编程完成了弹道视景准实时仿真程序的开发,验证了该方法的可用性。通过弹道视景准实时仿真,设计人员可以直观的观察和分析导弹飞行过程和飞行姿态的变化,为弹道分析与设计提供了参考。     

复杂条件下军用装备定点投放的建模与仿真

为了对军用装备的投放操作进行指导,以牛顿第二定律为基础,根据降落伞和装备组成的伞物系统在空气中的受力情况以及空气密度与温度、气压等因素的关系,建立了复杂条件下装备定点投放的微分方程模型。分析了在降落过程中的速度、迎角、降落时间、落地位置与飞机飞行高度、速度以及降落伞的关系,并借助MATLAB软件对微分方程模型进行离散化求解与仿真,最后运用蒙特卡罗法加入随机因素对落地点进行预测。该研究对实际训练和作战具有很好的参考价值。     

末敏弹刚柔耦合系统动力学模型及仿真

基于Kane方法建立了末敏弹附柔耦合系统动力学模型并进行了仿真计算。模型将降落伞处理为柔性体,并用模态展开法表达降落伞的弹性位移,用混合坐标来秦达降落伞的位置,进行末敏弹系统的运动学分析。选取与末敏弹系统姿态相关的.10个广义坐标,引入偏速度,分别推导相应的广义惯性力、广义主动カ和广义内力。根据Kane方法的多柔体动力学理论,建立了10自由度的末敏弹系统刚柔两体动力学方程。利用该模型,用MATLAB进行编程计算,得到了某型末敏弹系统稳态扫描段的弹道结果,为末敏弹系统的总体设计提供参考。     

Perturbation Dynamics and Its Application for Parachute-Munition System

The nine-degree-freedom dynamic model of the parachute-munition system is developed by the theories and the analysis methods of parachute dynamics and multibody dynamics. On the basis of the above model, a linear five-degree-offreedom dynamic model is developed by linearization at the steady state. A new algorithm, which can be fused with submunition kinematics and used in target identification, is developed by the principle of parachute dynamics. The simulation program is developed and used to remove the influence of wind gust on hitting accuracy. The successful airdrop test demonstrates that the new method can be used in the guidance of smart munition.     

伞-弹动力学及运动学在末敏弹目标识别中的应用

对于带有降落伞的灵巧弹来说,末敏器的目标识别算法是影响攻击精度的关键因素。利用伞一弹系统稳定下降阶段的9自由度动力学模型,分析了阵风小扰动作用下子弹姿态的运动特性;然后在末敏器的目标识别算法中融入了子弹姿态角的运动规律,用以消除子弹晃动所造成的目标识别误差。空投试验表明：融合了子弹运动学的目标识别算法有效可靠,可以提高灵巧子弹的命中精度。     

末敏弹减速伞充气运动建模与仿真

针对降落伞具有非线性柔性变形的特点，应用了有限元技术来建立末敏弹减速伞充气运动模型。首先将减速伞三维模型离散成粒子系统。在考虑伞衣结构内力和内部气流运动基础上，建立充气运动的粒子节点动力学模型，其模型仿真计算结果与风洞实验的伞形运动变化、投影直径变化和动载变化规律基本一致。该理论研究非常适合在新型末敏弹减速伞的初步设计中应用。     

重装空投中影响货物最大翻转角的因素分析

针对在重装空投过程中,由于货物最大翻转角超出合理范围后引起牵引连接绳单边受到动载冲击,容易使单边的牵引连接绳过载而出现断裂,造成空投失败的问题。分析得出:影响货物最大翻转角的主要因素有飞机速度、摆放位置、货物重心位置等,为了明确这些因素对货物最大翻转角的影响程度,构建了货物翻转运动轨迹模型,并通过实例在不同因素影响的条件下对货物最大翻转角进行计算分析,拟合出货物离机时姿态角和最大翻转角随其因素的变化曲线,实现了不同因素对货物最大翻转角影响程度的可视化。该计算模型为保证飞机空投安全提供了帮助。     

空降车着陆缓冲过程结构强度分析方法研究

为了研究空降车着陆缓冲过程中的结构强度,采用有限元方法建立了车体-气囊有限元模型,在两种工况下进行仿真计算,获得最大加速度结果,并将有限元仿真与加速度试验结果对比。仿真结果能准确反映空降车着陆缓冲过程,车体冲击加速度满足着陆缓冲过程的要求。进一步得到了正常着陆工况和恶劣着陆工况下车体的应力分布情况,结果表明,车体最大Von Mises应力小于材料的抗拉强度,车体的结构强度满足设计要求。     

涡环旋转伞充气过程及气动特性分析

为了探索灵巧子弹药的减速导旋伞——涡环旋转伞的充气性能和气动特性,利用任意拉格拉日-欧拉流-固耦合方法,模拟一种典型涡环旋转伞在无限质量和低速气流条件下的充气过程,得到伞衣动态变化过程、转速和投影直径时程变化曲线及充满后稳态下的流场变化特性。将充满伞衣幅的有限元模型转化为气动特性仿真模型,利用计算流体力学方法得到涡环旋转伞在低速气流作用下的气动力参数及流场流线、压力分布等特性。将两种方法得到的结果进行对比分析,结果表明：涡环旋转伞在来流12 m/s时能顺利充气展开并实现旋转,伞衣幅充满外形饱满,稳定转速约为3.3 r/s;阻力系数为1.36,大于一般结构轴对称降落伞;导旋力矩系数为0.87;流场分布具有中心对称性。