何 成， 王 勇， 邓春燕， 尹 翔， 严 昊

(1．南京航空航天大学无人机研究院 南京，210016) (2．宝钢集团中央研究院 上海，200122) (3．陆军南京军事代表局 南京，210016)

引 言

气囊作为一种有效的冲击缓冲装置，在多类航空航天任务中都获得了大量应用[1-4]。目前对于缓冲气囊的研究方法主要有模拟分析和试验研究。通过试验实测数据检验气囊系统的缓冲性能无疑是一种可靠的方法。然而，在设计初期，受制于试验场地、技术水平、周期以及经费等条件，使得试验研究相对来说成本高昂。相对而言，数值仿真分析一方面能够节约研究经费、缩短研究周期；另一方面还可以获得试验难于测得或无法测得的数据，模拟某些试验无法满足的实验条件。对于气囊缓冲系统的研究手段主要分为基于商用有限元平台的仿真分析和通过简化建模的解析分析方法。前者对于气囊构型没有明确要求，可模拟复杂构型和复杂着陆条件，但该方法建模过程复杂，分析成本高昂，不利于气囊结构缓冲系统设计初期各物理参数和工作参数的选择。因此，通过对缓冲系统进行合理的简化，建立气囊系统的数学方程，然后运用简单的数值积分法来求解系统的响应，是当前不少学者开展各种气囊构型缓冲性能分析的主要方法。Esgar等[5]从热力学方程出发，将气囊内部气体看成理想气体状态，在满足理想气体状态方程的前提下，结合力学平衡方程，忽略了气囊织布弹性和气囊内气体质量的影响，建立了一般缓冲气囊系统的解析分析模型，为气囊系统的研究打下坚实的基础。……