Математическое моделирование и разработка алгоритмов движения парашютных систем

• Автор: Гимадиева, Тамара Зиевна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Моделирование дальнего наведения планирующей парашютной системы в автоматическом режиме

1.1. Постановка задачи моделирования движения УППС и алгоритм дальнего наведения.

1.2. Результаты расчетов.

1.3. Выводы
Глава 2. Алгоритм предпосадочного маневра планирующей парашютной системы при информации о ветре по бортовым измерениям

2.1. Математическая модель управляемого движения парашютной системы

2.2. Стратегия наведения.

2.3. Оценка запаса высоты, необходимого для выполнения

предпосадочного маневрирования.

2.4 Зависимость минимального радиуса разворота системы от горизонтальной составляющей ее скорости и максимального угла крена
2.5. Изменение угла поворота траектории при входе в вираж
2.6. Определение допустимого угла захода парашютной системы на посадку по отношению к направлению ветра. Зависимость перегрузок при приземлении от угла захода на посадку.
2.7. Результаты расчетов траекторий предпосадочного
маневрирования.
2.8 Влияние ветра на точность приземления
2.9. Выводы
Глава 3. Алгоритм наведения при априорной информации о ветре.
3.1. Стратегия наведения.
3.2. Результаты численного моделирования наведения УППС
3.3. Выводы
Глава 4. Моделирование испытаний парашютных систем на горизонтальном и наклонном стендах.
4.1. Постановка задачи и математическая модель.
4.2. Результаты численного моделирования экспериментов на горизонтальном стенде .
4.3. Исследование возможности использования резиновых амортизаторов для разгона тележки на наклонном стенде
4.4. Сравнение двух методов расчета силы натяжения линейного амортизатора.
4.5. Выводы
Глава 5. Математическое моделирование вытягивания парашюта вытяжным звеном
5.1. Математическая модель вытягивания парашюта вытяжным звеном с разрывным элементом.
5.2. Математическая модель вытягивания парашюта расплетающимся вытяжным звеном
5.3. Результаты расчетов ввода парашюта вытяжным звеном
5.4. Выводы.
Заключение
Литература


А. [], [], Ларевым A. B. [], [], Мосеевым Ю. В. [], [], [], [], Риделем В. В. [], [], [], Шагидуллиным P. P. [] и другими. В парашютной технике существует множество задач, относящихся к динамике парашютных систем, которые обеспечены методически, однако развитие техники ставит новые задачи, которые требуют теоретической проработки. Данная работе посвящена решению таких задач, относящихся к динамике парашютных систем. Все рассматриваемые здесь задачи возникли из практических потребностей парашютостроения. Представляют теоретический интерес и имеют область практического применения изучение управляемого движения парашютных систем и алгоритмы их наведения, задачи моделирования динамики парашютных систем, содержащих гибкие элементы. В данной работе используются различные подходы к моделированию и различная детализация математических моделей в зависимости от конкретных задач, связанных с динамикой парашютных систем. Целью диссертационной работы является разработка комплекса математических моделей, алгоритмов и программных средств моделирования движения парашютных систем с учетом управляющих воздействий на этапе их проектирования и отработки. Научная новизна. Разработаны математические модели и алгоритмы наведения грузовых УППС для разных случаев информированности о ветре. Разработаны математические модели управляемого движения парашютной системы с различными моделями ветрового воздействия, основываясь на получаемой из экспериментов информации о параметрах системы. Исследовано влияние ветровых возмущений на управляемое движение УППС на основе созданных алгоритмов наведения. Разработана математическая модель и численный алгоритм испытаний на горизонтальном и наклонном стендах с учетом нелинейности диаграммы разгрузки резинового амортизатора на основе использования уравнения движения нити. Разработаны математические модели и численные алгоритмы вытягивания парашюта вытяжным звеном с разрывным элементом и расплетающимся вытяжным звеном, вытянутые части звена и парашюта моделируются абсолютно гибкой упругой нитью, задача решается методом конечных элементов. Достоверность результатов диссертационной работы обеспечивается корректностью математической постановки рассматриваемых задач; тестовой отработкой программ; хорошим согласованием частных случаев численных решений с аналитическими решениями; сравнением результатов моделирования по разным математическим моделям; в частных случаях сравнительным анализом результатов расчетов и экспериментальных данных. Практическая ценность и реализация результатов работ. Рассмотренные в диссертации задачи сформулированы исходя из практических потребностей парашютостроения. Разработанные алгоритмы наведения учитывают особенности грузовых парашютных систем. Алгоритмы и математические модели, описывающие движение парашютной системы, основаны на получаемой из экспериментов информации о параметрах системы (методика получения которой в летном эксперименте отработана), что важно для практических задач, учитывая, что получение информации является одним из наиболее сложных этапов математического моделирования. Создана математическая модель и численный алгоритм испытаний на горизонтальном стенде, результаты работы используются для выбора режимов динамических испытаний парашютных систем на горизонтальном стенде. Разработана и численно реализована модель испытаний на наклонном стенде, которая позволила оценить параметры испытаний на наклонном стенде. Разработаны и численно реализованы математические модели вытягивания парашюта звеном с разрывным элементом и расплетающимся звеном, которые использовались при создании новых и совершенствовании существующих конструкций парашютных систем. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: Девятой Дальневосточной конференции по мягким оболочкам. Владивосток, ; Десятой Дальневосточной конференции по мягким оболочкам. Владивосток, ; Научно-технической конференции "Модернизация авиационной техники и вооружения МО Украины в современных условиях" 9- сентября г.