圆形混合翼伞优化设计及其气动性能分析

发布时间：2021-06-23 02:02

　　针对大载荷航天器回收过程中,单独使用圆形降落伞工作时的不可控和单独使用翼伞工作时开伞减速慢的不足。在圆伞与翼伞的基础上,将两者进行规划组合设计,提出了圆形混合翼伞的设计理念及优化方法,并通过仿真研究了优化前和优化后的圆形混合翼伞的气动性能,仿真结果说明了优化后所得椭球形混合翼伞具有优良的滑翔性能,能够满足航天助推器回收过程中对伞的系统要求,解决了单独使用圆形降落伞工作时的不可控和单独使用翼伞工作时开伞减速慢的问题。 

【文章来源】：自动化与仪器仪表. 2020,(10)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

传统圆形降落伞伞衣三维结构图

在传统圆形降落伞的基础上加以修改,在圆伞对称两侧增加翼伞结构,设计后达到圆形混合翼伞伞衣结构如图2所示,圆形混合翼伞中的圆伞尺寸与C9传统圆伞相同,并缩小10倍作为主体部分,翼伞部分则是采用与设计翼伞相同的尺寸,传统圆形伞和翼伞的组合后得到的圆形混合翼伞结构如图2所示。在图2 中圆形混合翼伞衣结构以中心平面对称,通过中间的圆伞伞衣部分来提高系统的载重量,而两侧的对称翼伞依然作为圆形混合翼伞结构控制的主体部分,用来实现混合伞的归航控制。

在优化设计中,参考飞艇的工作原理和流线型艇体结构,飞艇艇体上半部壳体形翼面与圆形翼面产生升力的原理不同,当空气流经飞艇艇体上半部壳体时,在上下表面产生的压力不同,空气流经上层凸面因距离长流速快压力变小,相反流经下层面的空气因距离短流速较慢压力变大,因此,产生下层空气将翼面往上推的升力,与圆形状的翼面相比,它最大的优势特点是可以产生巨大的升力,增加翼伞的最大升力系数,提高翼伞的滑翔性能[12]。故以类似飞艇的艇体结构作为整个伞衣的中间部分替代传统圆形降落伞,而两侧的翼伞的结构保持不变,优化设计后的圆形混合翼伞结构如图3所示。2 优化前后的圆形混合翼伞气动性能研究


本文编号：3243992