重装空投系统分析与建模

张煜肖晓晖

（武汉大学动力与机械学院武汉430072）

针对重装空投空中轨迹预测精度不高的问题，细化重装空投系统模型，将其抽象为由几种基本动力学模型组合成的多体系统，对比建模数值仿真计算的结果与试验的实际测试结果，表明这一方法能够较为精确地模拟出重装空投空中运动轨迹。

重装空投系统；分析；建模；验证

Class NumberV21

1 引言

重装空投系统是一种复杂的多级多伞系统［1～2］，国内外研究了多种计算模型［3～4］，但多针对特定系统而不完全适用于重装空投系统。重装空投受自身复杂性和空中风场环境的影响，难以准确预测空中运动轨迹，从而影响空投精度。本文将重装空投系统抽象为由几种基本动力学模型组合成的多体系统，最后通过对比仿真计算结果和真实试验数据进行验证。

2 重装空投系统工作过程分析

重装空投系统一般包含牵引伞系统、主伞系统、平台、系留装置、脱离装置、投物等。空投时，首先打开脱离锁使牵引伞伞包脱离飞机。开伞拉绳拉断封包绳，扭簧弹开制动幅上的鼓风袋，牵引伞伞包在空气阻力作用下减速，并从伞包套圈中拉出牵引绳。牵引绳拉直后，拉出插销，打开牵引伞伞包，拉出牵引伞伞绳和伞衣，牵引伞充气并张满。牵引绳张力达到预设值时将保险剪切销剪断，解除锁销对投物的约束。牵引伞通过牵引锁拉动投物，在牵引绳张力作用下，投物从舱内滑出，受到滚棒的摩擦阻力和飞机尾流阻力，通过飞机货舱门时，牵引锁打开。……