降落伞参考文献
2005年10月
世界科技研究与发展
专题:空间科学与技术
围的流场情况及伞衣工作情况[13,14]。降落伞的虚拟仿真研究也取得了很大的进展,JeffreyR.
Hogue,R.WadeAllen,SteveMarkham[15,16]等人就在这方面作了大量的工作,使计算机能够真正成为一个虚拟试验场。降落伞其它的一些理论研究也日益受到重视,人们逐渐注意到伞工作时的气动弹性力,纺织微元之间的结构力、气动力、伞衣织物所受的静电力等对伞工作均具有一定的影响[17]。
2 降落伞的发展展望
降落伞是一门应用极为广泛的气动力减速装
图1 火星着陆伞
用范围也在不断扩大。航天上,1997年,美国采用可膨胀气囊着陆系统成功地进行了火星着陆;之后,法俄美三国合作,利用太阳能作热源,设计出一热气球火星着陆系统[10],并在地球上进行了模拟试验,证实此系统具有发射重量轻、价格低廉,而效果却优于着陆反推火箭。NASA的基础上,、着陆[10](图。同时在测试手段和测试方法上也更加丰富,如PIV技术、高速摄像机、全球定位系统、声波传感器式着陆控制系统等均已应用到降落伞的测试控制中[2,11];风洞、水洞[2,12]、气动炮[9]等一些新的试验方法也得到了应用。同时,计算机的发展为降落伞工作过程的仿真提供了可能,目前可以很好地模拟出翼伞、平面圆形伞工作时绕伞衣周
置,为了使降落伞更好地服务于各行各业,针对当前
及未来发展的需要及我国的研究现状,降落伞在以下几个方面应该引起重视并得到大力发展。
2.1 降落伞的试验研究
,都有着极其重要的意、拖曳试验、投放试验等几种方法。在试验研究上,尚需在以下几个方面进行大量的工作。
21111 相似流场的建立及相似准则数的确定降落伞的实际工作环境和实验情况常常相差很大,为了保证实验所测物理量和实际情况一致,必须依赖于相似理论,而这对于降落伞,相似模拟是非常困难的。比如实际伞和模型伞虽然可以满足外结构尺寸相似,但织物孔隙率却很难满足几何比例尺寸完全相似,进而影响到透气性的相似,必然影响到流场。因此必须大力进行理论分析的工作,建立各参数的比例关系及某种流动问题起主要作用的相似准则数。只有这样,所测物理参数才具有意义。
21112 发展新的测试方法,大力提高测试精度降落伞的工作参数牵涉到动力学参数、运动学参数、结构形状参数等,大部份参数都是动态的,有的经历时间非常短。必须大力提高测试反应速度和测试精度。诸如开伞过程的流场测量,由于是个时间非常短暂的动态过程量,过去无法获得绕伞衣周围的速度场和压力场情况,现在采用PIV技术或多孔探针、流场显示发烟装置,使开伞过程的动态参数测量成为可能。GPS全球定位系统、声波反射测试技术[17]等新的测试方法也可以大胆引进,使降落伞的测试技术提高一个新台阶。
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图2 火星减速着陆系统工作情况