六分量天平在救生伞空投试验中的应用研究

针对飞行员救生伞高速空投试验开伞力测试不真实的问题,通过分析拉力传感器和过载传感器测试方法影响高速试验开伞力测试结果的机理,提出了含有六分量天平的测试布局,并研制了专用的杆式六分量天平,经过空投试验实际应用表明,该方案可以显著减小外界因素对测试结果的影响,能够更真实的反应测试假人承受开伞力的状态。

仿真躯干假人在评价救生伞开伞动载中的应用

目的定量研究仿真躯干假人在确定救生伞开伞动载试验中的作用,为其开发研制提供可靠的试验手段。方法仿真躯干假人披挂救生伞进行冲击试验,用63.4kg冲击块分别以0.20,0.40,0.60,0.80m高度释放冲击块,模拟不同开伞载荷,并测试肩带拉力;同时与5具刚性躯干假人在同样冲击能量下的试验结果进行对比。24名健康男性被试者佩带救生伞背带系统,取站立姿式和坐姿,参加对比试验。结果在同样的冲击能量下,刚性躯干假人肩带响应的冲击力峰值最大,其次为人体站姿,最小为人体坐姿,各试验组之间有显著性差异(P<0.01);在不同模拟开伞载荷条件下仿真躯干假人肩带冲击力峰值分别为2795,3873,4816和5736N,与人站姿试验数据(2541,3042,3720和4250N)最为接近。结论仿真躯干假人因仿真人体黏弹性特征,其在开伞冲击试验中的测试结果比刚性躯干假人更贴近人体的实际状况,而这一特性会直接影响到获得的开伞动态载荷,因此建议在救生伞研发试验中使用仿真躯干假人。

遥控空投系统研究

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。

翼伞空投试验地面仿真技术研究

主要研究了翼伞空投试验地面仿真技术,指出了目前空投试验方法存在经费投入多、技术风险大的问题,提出了进行地面仿真试验代替大部分空投试验的思路,最后给出了仿真系统的设计方案。

基于冲量定理的高速空投假人最大动载计算模型研究

假人高速空投试验旨在评估开伞过程中人体所受最大动载,由于该试验重复性差、成本高,有必要建立计算模型为系统设计提供理论依据。基于冲量定理建立最大动载计算模型,计算特定空投条件下假人最大动载;选取某典型假人高速空投系统作为算例,开展基于多体动力学的系统仿真,并根据仿真结果确定计算模型的关键参数,给出最大动载计算模型的数学表达式。结果表明:本文模型可以快速有效确定假人最大动载,评估救生伞系统安全性,具有较高的工程应用价值。

基于图像处理技术的降落伞充气时间测试方法

依据图像测量技术,利用图像处理计算软件计算出降落伞伞衣在充气展开过程中的投影面积,通过与标准伞投影面积相比较得到符合判定依据的最后张满点,从而自动精确地判定出降落伞伞衣在充气展开过程中的张满点并计算出充气时间,减少试验过程中的人为误差。

基于小波熵的救生伞高速空投最大开伞动载不确定性

针对高速空投试验最大开伞动载测量值离散性大的问题,采用小波熵对试验数据和仿真数据进行对比分析。假人姿态差异大是导致试验测量值重复性差的直接原因,而从空投开始到拉直开伞时刻假人姿态的不确定性是问题的主要来源。试验数据和仿真结果得到的小波熵随空投速度和空投系统质量的变化趋势相同,并且与空投系统的物理本质相符;在考察救生伞开伞动载的试验研究中,仅考虑最大开伞动载的测量值,而忽略系统不确定性是不合理的,因此建议对拉直之前的假人姿态加以控制。