运载火箭助推器分离后的姿态和轨迹分析

运载火箭助推器分离后的姿态和轨迹对于助推器着陆区域确定以及回收系统设计十分重要,研究分析助推器姿态和轨迹的关键在于确定助推器分离后的气动特性。由于助推器分离后在稀薄大气环境条件下自由飞行,国外往往通过风洞试验方法来模拟助推器的气动参数。采用一种基于粘性绕流和细长体理论的工程算法来计算助推器分离后飞行的气动参数,并将气动数据用于助推器的飞行动力学模型,分析助推器分离后的姿态和轨迹。仿真结果表明,该仿真模型可以客观反映助推器的飞行特性,为运载火箭助推器回收应用提供一定的技术支持。

无人机翼伞回收系统刚柔耦合动力学建模方法

利用可控翼伞实现固定翼无人机的精确回收具有十分广阔的应用前景。然而,由于无人机与翼伞之间的相对运动,柔性伞绳随时发生变化,导致现有基于刚性假设的动力学模型不能准确地反映无人机与翼伞之间的约束关系。为了解决这个问题,文章提出了一种基于柔性伞绳的翼伞-无人机系统多体动力学建模方法:假设翼伞和无人机之间由多根抗拉不抗压的弹性绳单元连接,建立相应的柔性伞绳动力学模型;再结合翼伞和无人机的运动方程,推导出翼伞-无人机系统的刚柔耦合动力学模型。通过与8自由度模型的对比发现,当控制输入较大时这种耦合模型更能反映翼伞-无人机系统的运动情况。