影响高空投送大型物资安全因素的数学模型

降落伞系统主要用于减缓空投物资的下降速度。通常物资的大小、重量都有不同,并且在实际中,降落伞系统除了受到重力、空气阻力外,还受到风向、风力、气压、温度等不确定因素变化的影响,本文给出了影响高空投送大型物资安全因素的数学模型。     

环形降落伞阻力系数及流场分析

通过计算流体动力学分析方法,分析了3种不同矢径比环形降落伞下降过程中的空气阻力及周边流场分布情况。计算结果表明,随着矢径比的增大,结构的整体阻力系数增加,当矢径比大于1时阻力系数增加效率降低;降落伞下降过程中,内表面形成稳定正压区,外表面大部分区域为负风压,顶部的外表面风压系数变化较大且可能为正压;随着矢径比的增大,流体在结构表面的流线更加平滑,降落伞下降的稳定性增加。     

天降奇兵

正拉开飞机舱门,迎着呼啸的狂风,纵身一跃,出其不意从天而降——他们就是帅气的伞兵。可俗话说:台上十分钟,台下十年功,这句话用在伞兵身上那是再合适不过。就为了让伞兵落地后能四肢健全地走起来,我们花了几百年时间才搞出安全的降落伞。然后又花了五十年才在无数次失败中找到最适合伞兵的作战方案。奇兵的称号可不是随随便便就能得到的。先来学点降落伞知识先有降落伞,才能有伞兵。如果你背上一顶降落伞,它可以增大空气阻力来降低你的下降速度。要是没有它,你从空中坠落后,伴随着"啊——"的尖叫声,你的降落速度每秒大约加快10米。如果足够高,只需一分半     

采用空气阻力修正的火箭残骸落点算法

针对火箭分离后残骸落点计算问题,分析了火箭残骸在下落过程中的动力学特性,重点就空气阻力对残骸落点产生的影响进行研究,提出了带空气阻力修正的火箭残骸落点算法。与传统落点计算方法不同之处在于,该算法充分考虑落点地区的大气分层空气密度的影响,并根据下落过程空气动力学方程,估计空气阻力因子,采用积分法计算残骸在空中的运动轨迹并得到最终的落点数据。最后计算分析了4次卫星发射任务（对应4种火箭型号）一级残骸的落点,对算法的有效性进行了验证。     

基于AR模型的低轨卫星大气密度建模与预报

研究了采用时间序列分析进行低轨卫星大气密度的建模与预报。通过对低轨卫星历史和当前的大气密度进行时间序列建模、频谱分析,可以获得未来数个轨道周期内大气密度的预报模型,并结合GRACE卫星加速度计反演的大气密度数据进行了详细分析。研究结果表明:GRACE卫星一个轨道周期内的密度预报模型是以轨道角速度和时间表示的最高次数为2的傅里叶级数。与三维密度模型相比,这种密度预报模型仅与历史的大气密度有关、所需模型参数少,可为今后在卫星定轨和轨道预报工作中大气密度的建模和预报提供新的思路。     

彩星逃生记（二）

降落在五彩湖上上期说到游客们一个个背着旅行包,从舱门口跳了下去,现接着往下说。季季背了双肩旅行包跳了下去,降落伞自动打开了伞面。安安眼睛一闭,也跳出了舱门,红红跟着跳了下去。一顶顶五颜六色的机翼形降落伞在彩星的人造大气里飘荡,各个小组向着不同的方向寻找各自的降落地点。     

空投空降救生系统仿真的研究

该文研究了降落伞系统的建模、验模与仿真技术,分析了降落伞仿真系统的数据流和降落伞救生系统的关键问题,设计并初步实现了降落伞建模、验模与仿真系统框架软件.对人用伞和典型的专用伞也进行了仿真实验.并对实验结果进行了分析和讨论.     

利用星载加速度计数据反演高层大气密度的方法

为有效监测高层大气密度,研究利用CHAMP卫星的加速度计数据和相关测量数据反演高层大气密度的方法,该方法采用卫星切线方向的加速度观测数据和动力学模型计算大气密度,运用HWM93模式模拟风场。并对反演的误差进行了详细分析,反演的总误差为10%~15%,将中低纬度CHAMP密度数据与NRLM-SISE00模式值进行比对,结果显示两者有较好的一致性,平均残差为0.03,均方根误差为0.23。此外,数据显示磁暴时大气密度明显增大,并存在清晰的波动特征。结果表明,该方法可以有效地反演大气密度。     

基于非线性自回归神经网络的局部大气密度预测方法

由于现有大气密度模型精度不足,在对低轨卫星定轨和轨道预报时容易产生较大误差,而观测手段的缺乏以及对高层大气物理机理缺乏足够了解给大气密度模型的建立带来了一定的困难.提出了利用神经网络来建立大气密度预测模型.首先,利用两行轨道根数对NRLMSISE-00大气模型校准得到沿轨道的局部化密度模型,然后基于非线性自适应回归神经网络(NARX)构建大气密度预测模型.该模型主要结合校准后MSIS模型以及太阳与地磁活动指数来预测未来一段时间内局部大气密度.将该模型应用于不同的卫星轨道数据,进行了多个时间段的模拟试验.与卫星实测密度的比对结果显示,相对于MSIS密度模型,该模型的预测误差有了一定的减小,为提高低轨卫星短期轨道预报精度提供了思路.     

基于三维大地形模型的降落伞空投仿真系统

降落伞应用日益广泛.为了有效地降低降落伞空投的物资消耗和危险性,开展飞机空投降落伞一体化仿真系统设计具有重要意义.研究了系统的关键技术,运用数字地球技术、三维LOD技术和可视化技术等,实现了大范围三维地表数据的海量存贮与快速表达,实现了投放环境、飞机(队列)飞行、空投降落伞时起航、抛投、降落等多环节一体化模拟仿真.并以VS2010为开发平台,利用ChinaStar GIS组件,设计与开发了基于三维大地形模型的飞机空投降落伞一体化仿真系统.通过对系统的试用和检验表明,系统对降落伞投放环境、飞机(队列)飞行及空投降落伞降落过程的一体化模拟仿真取得了较好的效果,模拟结果具有较高的可靠性,能为实际空投提供可靠的参考信息.     

新型降落伞的结构设计

本文设计了一款新型降落伞,它结构简单、经济实用。文章首先介绍了新型降落伞的工作原理,然后利用PRO/E软件完成新型降落伞主要零部件设计,在此基础上完成新型降落伞的整机装配,最后阐述了新型降落伞的市场前景。     

装备空投中降落伞配备的数学模型和数值计算

【目的】根据装备、降落伞的物性参数,考查空投中降落伞配备数量的计算问题。【方法】针对装备空投过程的3个阶段,通过合理假设和力学分析,分别建立了微分方程组模型。通过构建模型的数值求解方法,并结合不同装备的实际参数,计算了相应配置的降落伞绳索的最小承载力和伞衣最小面积。【结果】利用优化知识,构建了降落伞与装备的选配模型,并通过数值计算,对不同装备配置了不同规格的降落伞。【结论】建立的数学模型和数值结果可以加强对空投过程的理解,对降落伞与装备进行科学配置。
     

两分两至点热层大气密度变化

 热层大气受太阳辐射的影响,其变化与光照时间长短密切相关,在春分、秋分、夏至、冬至期间呈现出不同的特点。通过在中国低轨道航天器上装载大气密度探测器,获得在轨原位探测数据,分析大气密度在两分两至点时的变化关系。结果表明,春分和秋分（两分点）期间全球热层大气密度随纬度对称性变化,但夏至和冬至（两至点）期间则呈现出全球热层大气密度的南北半球不对称性变化;两至点期间南北半球分别处于夏半球和冬半球,在南北高纬地区（纬度80°附近）670 km上空热层大气密度存在显著差异,探测值表示出3~3.6倍的差异,而在560 km高度上探测到两者差异可高达13倍左右,不对称程度与高度和纬度有关;探测值与模式值比较表明,模式值对冬夏半球上空热层大气密度差异变化显著响应不足。     

装备空投中降落伞配备的数学模型和数值计算

【目的】根据装备、降落伞的物性参数,考查空投中降落伞配备数量的计算问题。【方法】针对装备空投过程的3个阶段,通过合理假设和力学分析,分别建立了微分方程组模型。通过构建模型的数值求解方法,并结合不同装备的实际参数,计算了相应配置的降落伞绳索的最小承载力和伞衣最小面积。【结果】利用优化知识,构建了降落伞与装备的选配模型,并通过数值计算,对不同装备配置了不同规格的降落伞。【结论】建立的数学模型和数值结果可以加强对空投过程的理解,对降落伞与装备进行科学配置。     

空气阻力与地球自转影响下抛体的运动

针对一般文献中将空气阻力与地球自转分开来处理抛体运动存在误差大的问题,本文同时考虑空气阻力与地球自转的影响,结合不同的空气阻力模型建立了相应的抛体运动微分方程。忽略二阶小量,解微分方程,依次得到抛体的运动规律,最后利用Mathematic编程作出了抛体的位移—时间图像。     

降落伞拉直过程的动力学仿真与试验

伞降回收是无人机回收的常用方式,降落伞的拉直过程作为伞降回收过程的第一步,具有至关重要的作用.降落伞拉直是通过火箭发动机燃烧产生的持续拉力牵引连接带,从而带动降落伞和伞绳,将降落伞从伞舱内拉出.基于非线性有限元理论,通过ABAQUS有限元仿真软件,实现降落伞拉直过程的动力学模型的建立,研究火箭在-50、20、55℃状态下对拉直过程的影响.结果表明:随着温度的升高,拉直时间变短,伞衣和伞绳的拉直长度变化不大,连接带和伞绳受到的最大拉力变大.并将仿真结果与55℃状态下的试验进行验证对比,试验结果与仿真结果比较吻合,可见该动力学模型适用于降落伞的拉直过程仿真研究.     

降落伞动态参数测试数据处理探讨

电、遥测测试的数据处理,在降落伞空投试验中起着至关重要的作用,是降落伞产品研制的基本保证。那么,降落伞动态参数测试数据处理,要科学化软件规范,才能保证降落伞参数的科学性、准确性、可靠性。     

借助垂直大气柱研究大气压强与天气的关系

通过引入物理模型--垂直大气柱,在准静态的绝热过程中,利用静力平衡的观点,研究与分析气温、湿度、大气密度等诸因素对大气压强的影响.     

航天回收用降落伞材料强度验证方法

为了使地面材料试验能够尽可能地模拟降落伞真实工作状态，改进降落伞的设计验证方法，根据降落伞实际应用工况开展了降落伞常用织物材料在疲劳载荷、双轴拉伸载荷和垂直平面载荷作用下的试验研究，提出了织物受垂直平面载荷作用的载荷计算方法。研究结果表明：疲劳载荷降低了降落伞常用织物材料锦纶的断裂伸长率，使拉伸断裂功变小，降低了织物的动载载荷承受能力；在双轴拉伸载荷作用下，2种降落伞常用的锦纶平纹织物材料的拉伸强度未出现与单轴拉伸强度有明显差异的现象；在垂直平面载荷作用下，锦纶织物的断裂强力小于材料标称断裂强力，强度损失最高约16%,试验结果可应用于降落伞强度设计系数计算中，以指导产品设计。     

风冷柴油机散热片设计研究的几个问题

风冷柴油机气缸内高温工质应散出的热量,是通过气缸盖与气缸套的散热片直接传递到大气中去的。由于空气的放热系数只有水的1/20～1/40,为了控制柴油机最佳的热状态,如何设计具有传热效果好、材料费用与制造成本低、重量轻、占用空间小,以及空气阻力小的散热片几何形状与尺寸大小,仍然是风冷柴油机试验研究中的一个突出问题。