翼伞

摘要： 翼伞是实现运载火箭子级精确回收的一种新的重要手段,针对翼伞在火箭子级回收中易受风场影响、落点误差大的问题,提出了一种基于天牛群算法的翼伞最优航迹规划算法。根据翼伞和某型火箭一子级组合体的动力学和运动学方程建立六自由度模型,并分析火箭一子级归航过程中不同转弯下偏量对前向速度、垂直速度及翼伞航迹规划的影响。在此基础上,将翼伞一子级组合体盘旋削高段的盘旋圈数、盘旋半径和方位角作为寻优参数,应用天牛群算法对组合体进行最优航迹规划,将平均风的影响转换为目标点的飘移,最终获得一条综合考虑能量以及落点精确度的归航航迹。仿真结果表明,所提出的基于天牛群算法的火箭一子级翼伞回收分段最优航迹规划算法收敛速度快,航迹落点精度高。

摘要： 翼伞在民用、军事、航空领域有广泛的应用,尤其在新冠疫情爆发期间,翼伞在物资投放中发挥了重要的作用。翼伞的组提带张力对其飞行的安全性以及着陆地点的精确性至关重要。为实现翼伞组提带张力的测量,设计一种工字型无线张力传感器结构,可解决现有张力传感器存在的量程不足、会破坏组提带结构等问题。运用SolidWorks设计弹性装配体模型并导入ANSYS Workbench18.0,对其进行静力学分析,选取传感器材料并找到应变片最佳的粘贴位置,对该传感器模型进行静力学仿真和模态分析,分析结果证明该传感器结构的可行性。

摘要： 翼伞在远距离滑翔和定点着陆方面的优势,使其在人员空降、装备定点空投以及航天器回收等方面的应用越来越普遍。由于必须保留足够尺寸的前缘切口用于充气,翼伞相比于普通机翼阻力更大,上翼面也更容易发生流动分离导致较早失速。文章提出一种在翼伞上翼面中后部开缝的翼伞构型,并采用计算流体力学方法对其气动特性开展了数值模拟分析。仿真结果表明,采用开缝构型能够显著提升翼伞翼型的升阻力特性,最大升力系数提高28.8%,最大升阻比提高10.8%。对开缝参数影响的初步分析表明,最大升力系数的提高幅度对开缝的宽度更敏感,合理选择较大的开缝宽度更有利于翼型最大升力系数的提高;而最大升阻比的提高幅度对开缝的位置更敏感,选择在翼型后半部分开缝更有利于最大升力系数的提高。流场分析表明,开缝构型显著减缓了翼型上表面的流动分离,同时还导致分离涡的形态也发生了变化。综上,翼伞翼型上翼面的开缝设计能够显著改善翼型的升阻力特性,文章所提出的上翼面开缝设计可以使翼伞的气动性能得到较为显著的提升。

摘要： 遥控遥测系统是翼伞回收助推器的重要组成部分,翼伞定点回收必须在回收过程中实时掌握助推器的各类遥测参数,通过遥测参数判定翼伞的飞行状态是否健康,一旦出现偏航可以通过遥控手段实时调整飞行姿态.文章介绍了一种能够实现实时采集助推器运动状态,并可以根据遥测数据对系统状态进行观察、判断,决定并执行控制权在箭上和地面自由切换的遥控遥测系统,该系统由箭载数传机和箭上天线,地面测控一体机和地面天线组成,其设计通过了系统测试和专项试验验证,结果表明:用于火箭助推器回收的翼伞遥控遥测系统设计,能够实现助推器回收过程中遥测数据采集和归航模式切换的功能,能够助力火箭助推器安全回收和定点归航.

摘要： 为解决冲压翼伞充气耦合计算中柔性伞衣织物的折叠建模这一关键技术难题,根据柔性伞衣真实的物理折叠特点,引入自由变形思想,提出针对多气室柔性伞衣织物的展向折叠建模方法.采用直接约束型曲面变形技术,通过控制节点移动实现曲面变形,基于坐标矩阵变换对柔性伞衣织物进行展向压缩折叠;并用初始应力方法修正几何误差,使折叠模型具有初始本构力学特征.对翼伞柔性伞衣织物建立展向折叠模型,基于任意拉格朗日-欧拉方法进行充气过程的流固耦合计算,得到充气过程中结构动力学变化及非稳态流场的分布情况,与空投实验进行对比分析,证明了基于自由变形的新型柔性伞衣织物折叠建模方法的准确性与可行性.

摘要： 电影中,经常看到这样一幕:当火灾、水灾等重大危险降临时,人们会一边自救,一边在无能为力之时,向上天祷告,祈求神的降临。但是神并非无处不在,这时救援还需要一个个肉体存在的人。在中国,很多危险救援都是由中国子弟兵完成的,他们不是神,但他们确实也是从天而降,而帮他们实现快速救援的,就是武器——翼伞。

摘要： 为研究冲压式翼伞折叠充气过程的流固耦合动力学特性,基于自由曲面变形理论建立了多气室冲压翼伞的展向折叠模型.流体域通过时步更新技术实现了随伞载系统运动,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法开展了翼伞非定常充气展开过程的非线性动力学数值计算,数值计算结果与空投试验结果具有较好的一致性.深入分析了翼伞充气过程中的三维外形及非定常流场分布情况,表明翼伞充气过程由于翼尖涡绕流,存在"翼尖上翘,中部凹陷"的翼伞尾流再附现象;各气室的充气规律关于中央气室对称;分析了翼伞气动特性的动态变化规律,充满后翼伞滑翔比稳定在2.24.上述研究为翼伞设计及开伞性能预测提供了一定的理论依据.

摘要： 翼伞的气动力计算是研究翼伞回收系统建模的关键技术问题.为了进一步提高建模精度,同时考虑了翼伞充气变形和后缘下偏量的影响,通过流固耦合方法获得各个状态下的升力系数、阻力系数.然后使用最小二乘法辨识获得气动系数和下偏量及变形之间的量化关系,改进翼伞回收系统的六自由度模型.研究表明,考虑变形及下偏情况的翼伞不仅结构和实际翼伞类似,且获得的气动参数与风洞试验更加接近,证明新方法对于翼伞回收系统精确建模的研究有一定的意义.

摘要： 针对空投中翼伞运动速度过快,不能单独通过BDS(中国北斗卫星导航系统)绘制出空投轨迹的问题,提出了一种基于BDS、SINS(捷联式惯性导航系统)组合还原运动轨迹的方法.利用SINS数据更新速度快、短时间内精度高,BDS导航精度长时间稳定没有累积误差的特点,以松耦合的方式还原运动轨迹,并利用翼伞空投实验进行验证.结果表明,该方法比较准确地还原翼伞运动轨迹.

摘要： 本文将对某人用翼伞展开后的工作过程进行分析.将翼伞的工作过程分成四个阶段:展开阶段、不稳定滑翔阶段、全速稳定滑翔阶段和雀降阶段,并对各个阶段建立相应的数学模型,确定其各自的气动系数,获得翼伞工作时的轨迹、速度、载荷变化情况,并对其计算结果进行分析,能够对翼伞工作过程中的飞行性能及趋势进行初步的计算和认识.

摘要： 采用CFD方法进行翼伞的气动性能研究,几何模型的精确度对气动性能影响很大.本文基于APDL语言对翼伞进行了三维参数化几何建模研究,并提供了三维翼伞多种工况下的模型,可用于翼伞气动性能的深入研究.

摘要： 为实现远距离定点精确空投和飞行器准确回收,重点研究了翼伞自主归航系统的关键技术.介绍了翼伞的发展和应用及国内外翼伞自主归航系统的研究状况,详细阐述了翼伞自主归航系统的关键技术——飞行运动建模、自主归航航迹规划以及系统实验方法等,探讨了系统的发展趋势.该研究可对中国翼伞自主归航系统的理论研究和工程设计提供.定的参考.

摘要： 翼伞动力学特性非常重要,是对翼伞进行操纵性和稳定性分析的基础.首先采用9自由度模型对翼伞进行了建模,然后分析了其运动特性和影响其运动特性的因素,主要对比分析了考虑附加质量和不考虑附加质量的两种模型在后缘双侧下偏、单侧下偏等操纵情况下系统的运动状态和响应情况,验证了9自由度建模和动力学特性分析方法的可行性.

摘要： 精确空投技术结合传统的空降空投技术和先进的导航控制技术,利用翼伞的滑向性能和可操纵性能,依托导航系统引导,在飞控系统的操控下实现循迹飞行.对翼伞归航控制技术进行研究,以实现精确空投系统准确、安全的着陆.采用分段PID控制方法,对翼伞的分段归航进行了工程化设计,通过试验获取合理的操纵量及控制参数,有效控制翼伞按照预定的路径飞行,从而实现空投系统精确着陆.将PID控制技术引入翼伞归航控制系统,可以有效增强控制系统的稳定性和鲁棒性.

摘要： 雀降是翼伞的一种重要性能，在本质上是一种操纵的动力失速，使回收系统以最小的速度着陆，降低着陆冲击，实现定点着陆。文章简要介绍了翼伞雀降技术的概念，雀降的典型过程和影响雀降性能的主要因素。目前有限模拟技术已经用于大型冲压翼伞的雀降技术研究中。随着回收载荷和空投物质量的增加，原来用于翼伞雀降的伺服机构已不再适用，各国正在寻找新的动力源或方法来实现自动雀降。

摘要： 本文叙述了无人机翼伞手动归航控制过程，利用模块化设计方法设计了无人机一翼伞组合体的可视化仿真软件.详细介绍了各个功能模块的设计，实现了无人机用翼伞手动归航控制的可视化仿真.

摘要： 冲压翼伞的风洞试验是研制冲压翼伞过程中的一项重要内容，该文介绍了投物用冲压翼伞的风洞试验的特点及发展过程，着重讨论了这类冲压翼伞的升阻特性，通过理论计算与试验结果的比较，分析了柔性翼与刚性翼之间的差异，得出了升阻比最佳点，同时，还分析了冲压翼伞的各部分阻力的构成情况，提出了减少阻力的主要措施。

摘要： 本文介绍了目前国内可控翼伞遥控系统的研究情况.本系统可实现人工遥控、GPS导航和无线自寻的导航三种方式对翼伞的有效控制,并已基本摸索出大面积翼伞的控制规律,成功地实现了对翼伞的控制功能.

摘要： 一种用于轮式伞翼机的伞翼系统，包括组成用于提供升力的伞翼面的上翼面、下翼面，用于支撑伞翼面成形的左右两外侧翼肋，左右两外侧翼肋内侧有内翼肋。所述上翼面、下翼面的形状为矩形，展弦比为3。本实用新型提供一种气动性能、操纵性能和稳定性能都比较好的伞翼系统，为轮式伞翼机提供较好的飞行性能和安全可靠性能，从而为轮式伞翼机的发展和完善起到一定的推动作用。

摘要： 本发明公开了一种用于伞翼无人机的翼伞伞绳保护装置，包括防护框，其底端通过安装脚与发射架连接；设置在防护框框体上的挂耳，一端连接在无人机舱体上另一端连接翼伞的伞绳搭挂束缚在其上；以及推杆电机，其固定在发射架上，且其推杆可被驱动而伸入所述安装脚内或从安装角内缩回，从而可实现在起飞前通过所述推杆将防护框固定而在起飞时释放防护框。本发明的伞绳保护装置通过优化的结构改进，设置相应的伞绳束缚结机构和防护框释放结构，可以实现对伞绳与螺旋桨的有效防护，不但不影响无人机的结构和受力，而且伞绳释放和回收更加高效稳定。

摘要： 本申请提供一种利用翼肋控制冲压翼伞开伞性能的方法，所述方法包括：步骤1：当冲压翼伞开始工作时，中间气室2首先充气张满，中间七个气室充气时可同时张满，当中间气室2七个气室张满后，封闭气室3和分隔翼肋4由于气流贯通而充气张满；步骤2：侧边气室5后缘展开，后缘伞绳约束绳8断裂，侧边气室5在封闭气室3支撑下，开始充气，由于前缘开口依次减小，且侧边气室5的开孔翼肋6上的孔位依次后移，使得进气口大的、孔位靠前的气室首先充气，依次向侧边延伸，直至整个侧边气室5充气张满后，侧边封闭气室7由于所有翼肋采用大透气材料，也会迅速张满，整个翼伞充气张满，开始工作。

摘要： 本发明公开了一种增强翼伞转向能力的装置、控制方法及翼伞，旨在实现提升翼伞的控制性能，同时该装置还可以给翼伞提供一定辅助动力从而提升其滑翔比。包括：左右动力气道、风机、控制阀门、进气口、喷口和控制装置等。其工作原理为，当翼伞在空中滑行时，通过翼伞上的嵌入式设备控制风机的风力和控制阀门的开合，以此来改变左右动力气道内进气量，这些空气经两侧喷口喷出形成力差，从而推动翼伞改变方向。该方法可以有效地增强翼伞的转向能力同时也提高了翼伞的抗风能力。

摘要： 本发明提供了一种翼伞操纵绳防缠绕装置以及翼伞。一种翼伞操纵绳防缠绕装置，其包括：固定板、用于收放翼伞操纵绳的绞盘机构以及用于对翼伞操纵绳施加垂向压力的预紧力销式机构，所述绞盘机构转动安装在所述固定板的顶部，所述预紧力销式机构安装在所述固定板的底部一端，所述预紧力销式机构沿所述绞盘机构的径向布置且与所述绞盘机构中的翼伞操纵绳抵接。通过预紧力销式机构的预紧力，使翼伞操纵绳在释放或回收过程中始终受到垂直翼伞操纵绳的压力，防止翼伞操纵绳在绞盘缠绕打结，便于对翼伞进行控制。

摘要： 本发明公开了一种翼伞折叠单元、翼面单元及翼伞，翼伞折叠单元包括上翼面、下翼面以及连接在上翼面和下翼面两侧的两个肋片；上翼面和下翼面的结构相同，均由四个翼面单元构成，四个翼面单元之间是Miura‑ori折痕；两个肋片的结构也相同，每个肋片包括上肋片和下肋片；上肋片与上翼面连接，下肋片与下翼面连接；上肋片和下肋片的结构相同，均由两个肋片单元构成。与现有技术相比，本发明可满足翼伞在弦向、展向和高度方向的折叠需求，实现肋片折叠与上下翼面相协调，具有高收纳比等优点。

摘要： 本发明提出了一种可控开伞的翼伞无量纲最大开伞动载快速预测方法，在开伞动力学模型基础上，针对翼伞结构参数、开伞工况，采用白金汉π定理提炼出影响可控翼伞开伞动载的无量纲准则数，分别为质量比、弗劳德数、斯特劳哈尔数。采用非定常动力学模型、动量守恒定理两种数值计算方法的结果均值，建立无量纲最大开伞动载及其它无量纲准则数的数据库。采用列文伯格‑马夸尔特算法(Levenberg‑Marquardt)算法对各无量纲量进行拟合回归分析，得到了无量纲最大开伞动载准则关系式，进而根据定义式快速预测目前广泛应用的可控翼伞最大开伞动载。本发明方法具有快速准确性高、适用范围广的优点，可提高设计效率，降低设计成本。

摘要： 本发明提出了一种翼伞开伞动载的动态预测方法，包括以下步骤：基于翼伞开伞过程的外形变化特点，将开伞过程分为翼面折叠展开、气室充气先后两个阶段；根据翼伞开伞的阶段性外形变化，确定翼伞气动特性；根据翼伞、载荷的相互作用和飞行特点，建立翼伞开伞阶段动力学模型；计算翼伞开伞载荷的动态变化。本方法根据翼伞开伞过程外形变化确定翼伞气动特性，将伞衣复杂的流固耦合大变形通过气动特性模型与翼伞开伞气动力耦合，采用动力学方法建模，得到翼伞的瞬态特性，是一种成本低、效率高且精度高的翼伞动载分析方法。该方法获得的开伞动载结果也可以为翼伞及其他飞行器的实验设计、数值分析提供依据，具有良好的扩展性。

摘要： 本实用新型提供一种翼伞梳绳盘及基于翼伞梳绳盘的翼伞弹射回收装置，通过梳绳盘对翼伞绳进行梳理，能够有效避免翼伞绳相互缠绕。包括：梳绳盘本体；在所述梳绳盘本体上分布有与翼伞绳一一对应的梳绳孔；所述翼伞绳的一端与伞衣相连，另一端穿过梳绳盘本体上与之对应的梳绳孔后与载荷舱相连。为减少翼伞绳穿过梳绳孔时的摩擦，在梳绳孔内设置井字轮或双组合滚轮，翼伞绳从井字轮或双组合滚轮中间的穿绳孔穿过，摩擦阻力极小，有利于翼伞弹射展开，并延长翼伞绳使用寿命。

摘要： 本实用新型公开了一种用于伞翼无人机的翼伞伞绳保护装置，包括防护框，其底端通过安装脚与发射架连接；设置在防护框框体上的挂耳，一端连接在无人机舱体上另一端连接翼伞的伞绳搭挂束缚在其上；以及推杆电机，其固定在发射架上，且其推杆可被驱动而伸入所述安装脚内或从安装角内缩回，从而可实现在起飞前通过所述推杆将防护框固定而在起飞时释放防护框。本实用新型的伞绳保护装置通过优化的结构改进，设置相应的伞绳束缚结机构和防护框释放结构，可以实现对伞绳与螺旋桨的有效防护，不但不影响无人机的结构和受力，而且伞绳释放和回收更加高效稳定。