不同操纵方式对十字伞滑翔性能的影响研究

为拓展十字伞的应用场景,提高十字伞的滑翔能力,采用数值模拟手段研究不同操纵方式对十字伞滑翔性能的影响。方法一是从伞绳收口的角度,通过对十字伞的伞绳进行不同程度的收口形成角空气喷口,达到操纵十字伞的目的;方法二是从改变伞衣几何透气性的角度,通过加装排气扰流板并使其偏转不同的角度,达到操纵十字伞的目的。数值结果表明:角空气喷口中的伞绳收口程度对十字伞俯仰角的变化影响较为显著,十字伞俯仰角最大可达2°;排气扰流板的偏转角度则对十字伞侧向力的影响较为显著,在偏转角达到30°时,侧向力达到最大,为47.3 N。2种操纵方式均能够使十字伞具备一定的滑翔能力。

几何形状对十字伞充气和滑翔性能的影响

为了研究几何形状对十字伞充气和滑翔性能的影响,文章采用LS-DYNA软件中的结构化任意拉格朗日-欧拉(S-ALE)流固耦合求解器,利用数值仿真对5种不同几何形状的十字伞进行了动态开伞过程模拟,得到了十字伞展开过程中不同时刻的伞衣形状,并对不同伞型的充气性能进行了对比分析。此外,对充气稳定后的十字伞,通过在其伞绳端施加恒定载荷使其具备滑翔能力,并对比分析了5种伞型的滑翔性能。数值结果表明,异形结构对十字伞的充气性能影响较大,但对滑翔性能的影响因伞型而异,十字伞的长宽比对充气和滑翔性均具有较大影响。