稳定伞作用下对救生伞开伞动载影响研究

在救生伞高速空投试验过程中,由于救生伞系统在做非均加速非定常运动的同时又受到假人姿态的影响,常规空投试验获取的开伞动载数据往往离散度较大,无法真实反映救生伞的开伞性能。本文针对救生伞的前置体影响特性,提出了一种采用增加稳定伞的方法对假人自由飞阶段的姿态进行控制,并对不同工况下假人运动过程进行了仿真分析,通过3种工况的空投试验验证研究假人姿态对开伞动载的影响,对开伞时间、开伞速度、开伞动载、假人角速度以及速度损失等试验数据的相关性进行了分析。研究表明假人姿态控制对开伞程序没有影响,与不控制假人姿态试验程序相比更接近于该型救生伞前置体的实际工况。从试验数据结果分析,假人姿态控制后可以改善开伞动载数据的离散性,提高开伞动载试验数据的真实性,最大开伞动载数据可以减小8.9%。

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。

救生伞背带材料的力学性能研究

目的研究五种现役的救生伞背带的织带材料的力学性能,为研究救生伞背带约束系统的约束性能提供数据。方法通过厚度计、力学实验机、摩擦测量装置分别对5种织带材料44-2600,44-2000A,44-1600,18-650和20-530A进行测试,其中前3种为主带,后2种为辅带。结果该5种织带厚度分别为(1.88±0.04)mm,(1.99±0.03)mm,(1.78±0.01)mm,(0.99±0.01)mm和(1.72±0.01)mm,3种主带与棉布及皮革的摩擦系数分别为0.185,0.213,0.178以及0.411,0.432,0.375。44-2600和18-650分别在主带和辅助带中表现出最高的抗拉强度。结论主带和辅带分别为44-2600和18-650的救生伞背带能提供更好的力学强度和约束性能。

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。

救生伞背带分系统对假人动载的影响

为了改善救生伞背带分系统的安全性,建立降落伞-背带-假人系统的动力学模型,分析背带及脱离锁参数对假人质心过载的影响。针对救生伞假人高速开伞空投试验,采用多体动力学方法建立降落伞、背带脱离锁和假人的十五自由度动力学模型;采用半质量-阻尼弹簧模型建立背带模型,连接降落伞、脱离锁和假人;利用实测过载计算降落伞开伞力。利用所建立的动力学模型仿真典型状态下假人和背带的动力学响应,验证所建立模型的合理性。分析了脱离锁位置、背带松紧程度、背带材料特性对假人质心最大过载的影响,可用于指导背带设计以及确定最佳的背带脱离锁位置。

救生伞垂直着陆速度限值的确定

本文论述了提高和降低救生伞的垂直落速所导致的种种不利的后果,并明确地指出了着陆姿态在跳伞过程中所起的重要作用。正确的着陆姿态能充分地利用身体的自缓冲能力,能耐受比较大的垂直着陆速度而不受伤;相反,着陆姿态不正确或不完全正确,即使垂速比较小也难免受伤。因此在确定人体对垂速的耐力时,必须把着陆姿态考虑进去。并根据损伤概率,合理地确定出垂速的最佳耐受范围并结合我国的跳伞实践经验规定6m/s 速度作为我国救生伞垂直着陆速度的限值。

救生伞收口性能分析

通过对ＡＣＥＳⅡ弹射座椅所使用的Ｃ－９伞收口速度补偿曲线的理论。分析了救生伞采用收口技术后，＿能在高速状态下降低开伞动载，在低速状态下不降低最低安全高度的原因；并对国产ＨＴＹ－４型弹射座椅装备了收口的救生－１３型伞后的性能进行了估算。假如收口阻力特征等于２０ｍ２、收口时间等于１０ｓ则在３０００ｍ高度上开伞动载将减小４０％；并论述了收口阻力特征和收口时间选取的原则。

某圆周缝型救生伞的充气性能研究

为获得新型圆周缝结构救生伞的充气性能,文章采用任意拉格朗日欧拉流固耦合方法对该救生伞进行了充气过程的数值模拟,用空投试验结果验证了该数值方法的可行性。数值结果得到了绕伞衣流场、伞衣外形、运动的动态信息,对数值结果的分析发现初始充气阶段后期流场对上部伞衣影响很大,为充气过程中上部伞衣的控制提供了依据,但是初始充气期救生伞的摆动角度小于充满期。对于结构透气量不对称设计的伞衣,不对称充气是绝对的,圆周缝会首先在结构透气量少的部位张开。结果表明,对不同的圆周缝节点设计不同的开缝力将有助于保持良好的对称充气状态,改变开缝力的设计参数将会改变圆周缝的开缝时间及圆周缝完全张开所需的时长,将达到更好的减载效果。研究结果对圆周缝型降落伞的优化设计有一定的参考作用。

救生伞结构强度两种不同试验方法的开伞动载分析研究

开伞动载是反映救生伞安全救生性能的一项重要战技指标。首先介绍了机载空投和气体炮两种不同的救生伞结构强度试验方法，其次阐述了其工作原理和开伞动载测试方法，最后对获取的开伞动载数据进行了对比分析研究。

应急救生伞设计的新思路

文章介绍应急救生伞 (以下称救生伞 )设计的一种新思路。它有别于现有的救生伞 ,如美国C- 9伞 ,英国的GQ伞和我国的救生— 10型伞 ,也不同于加拿大欧文航空航天公司的充气自动调节伞 (以下称AIM伞 ) ,而是一种全新的设计思想 ,全新的结构 。

救生伞技术的发展

救生伞是弹射座椅的重要配套设备。在飞机失事时,救生伞是在弹射座椅弹射以后拯救飞行员的必备工具。救生伞装在弹射座椅上,在应急弹射和人椅分离以后,飞行员乘张满的救生伞安全下降到地面。

救生伞假人高速空投开伞动载试验

对刚体假人和软体假人进行地面冲击试验，用小波方法将假人质心动载按不同频率和观察尺度分开，并分析了混沌特性参数随小波观察尺度的演化规律。对刚体假人进行高速空投试验，并用相平面分析假人质心动载与姿态的关联性。结果表明：假人质心动载波动集中在30～50Hz的频段，软体假人对高频振荡具有良好的缓冲作用；质心动载的高频细节解随机性较大，高频干扰的误差放大率也较大，在刚体假人空投试验提取真实动载时应滤掉；高速空投试验过程中，拉直动载与开伞动载呈明显的负相关性，且开伞动载与假人的姿态角、角速度存在明显关联性，并得到了相平面中的有利开伞区域。

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。

双态救生伞系统

美国海军1976年～1989年飞机发生的应急弹射离机事故统计数据分析表明:如果乘员具有滑翔选择着陆地点的能力,将会减少一些不必要的伤亡。美国海军乘员通用弹射座椅(NACES)的预研产品改进(P^3I计划也要求乘员的救生伞具有滑翔操纵的能力,使乘员弹射离机后能操纵滑翔救生伞避开敌人的威胁,或避开飞机的火球区及其他障碍物。双态救生伞系统的研究开始于1992年。

高空救生伞

我们平时用的雨伞,只能遮太阳或挡雨。我想发明“高空救生伞”。平时它的外形和功能都与普通雨伞无异,但它的伞柄上有一个特制的救生按钮。如果你正在一座大厦里,突然发生了火灾或其他突发事件。

装备自动化——海上弹射救生成功的关键

针对海上弹射救生复杂环境,本文分析了装备自动化的重要性,并从救生包自动开启、跳伞供氧装备自动脱离、救生伞自动脱离、漂浮装备自动充气、求救信息自动发出等几个方面具体阐述了装备的自动化。

弹射和开伞过载测量中的频率分析

探讨弹射和开伞过载测量设备的频带问题。方法从人体的低频响应特性出发 ,结合弹射过载和开伞过载的具体情况 ,对测量数据采取特定处理方法进行分析。结果人体具有低频响应特性 ,频率响应低于 50Hz;弹射和开伞过载的频域在 2 0 0Hz内 ;美军标中 1 1点移动平均的处理方法 ,对信号频率成分的影响是 :小于 40Hz的成分几乎无损通过 ,40Hz与 74Hz之间的成分受到一定衰减 ,大于74Hz的成分大部分被抑制。结论当用于分析人体反应等问题时 ,采用 0～ 80Hz的低通滤波器即可 ;或采用 0～ 2 0 0Hz的低通滤波器并对测量数据进行 1 1点移动平均处理。