● 摘要
翼伞系统由于其优良的滑翔和操控性能,在军用和民用领域具有广泛应用价值,是近年来气动减速装置研究的热点。翼伞系统可实现精确空投,雀降着陆。本文的在翼伞建模,动力学特性分析和归航方法研究上主要开展了以下工作:(1)建立了9自由度翼伞动力学模型,用牛顿法推导了动力学方程。综合一般翼伞结构特征和气动计算方法,提出了一种简便的翼伞通用建模方法。(2)建立了翼伞空投系统的仿真框架,该框架能够设定翼伞的质量,几何,气动特性,风场,地形,航迹规划方法和控制方法。用C++语言实现了该程序,并进行了测试。(3)使用翼伞仿真程序分析了某翼伞在双侧下偏,单侧下偏和突风扰动时的运动特性。研究了附加质量模型对仿真结果的影响,附加质量效应不明显。研究了翼伞参数对运动特性的影响。得到了翼伞飞行性能。对模型和程序进行了验证。(4)归纳了归航问题需要解决的问题。总结了现有翼伞系统归航控制的方法。对翼伞雀降过程进行了仿真,研究了下偏率对雀降操控时机的影响。设计了一个归航算例,设计了归航轨迹点和控制方法,并进行了飞行仿真。验证了程序框架的功能完整性。论文研究工作为翼伞仿真研究提供了一定的理论指导,为翼伞归航方法研究提供了快速的、低成本的验证方法,具有良好的工程应用价值。
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