浮空器副气囊研究及其体积评估方法

浮空器副气囊体积动态变化攸关浮空器的安全,对其准确建模及实时客观评估一直是浮空器设计的难点。然而通过观察窗查看体积刻度线来粗略估算副气囊体积及采用单激光测距仪进行测量都存在评估不准的问题。针对上述难点和问题,对浮空器副气囊的体积确定进行建模分析研究,提出一种采用双高精度相位激光测距仪测量副气囊丰满度并使用最小二乘法对副气囊体积进行评估的方法。该方法根据实时准确的丰满度数据,建立了副气囊体积与丰满度之间的关系式,实现对副气囊体积实时动态评估。试验与数据分析表明该方法能够较准确地对副气囊体积进行动态评估,验证了理论模型和通过丰满度测量评估体积的合理性,在浮空器工程设计中提供了一种可供参考的设计思路,具有一定的工程指导作用。

基于副气囊的平流层浮空器高度控制

浮空器悬停或飞行控制设计时,通常将风作为干扰项或阻力,螺旋桨需要消耗大量的能源克服风的阻力,而浮空器携带的能源有限,因此浮空器设计时存在欠能源问题。根据平流层风场的特点,采用副气囊控制浮空器的高度,实现平流层不同高度的风场利用,可以减小浮空器的能源消耗。建立浮空器高度控制模型,采用反步法设计浮空器高度控制器,利用状态观测器对浮空器的模型误差和输入误差进行估计,并进行了仿真分析,证明所设计的控制器能有效控制浮空器的高度。建立浮空器高度控制时其囊体内外压差变化模型,仿真分析表明,浮空器高度变化后,其囊体最终内外压差与初始压差相同。

基于副气囊耦合的飞艇纵向运动影响分析

高空大型飞艇副气囊体积占比很大,甚至达90%以上,副气囊动力学对飞艇运动产生较大影响。对巡航高度为6000 m的某大型飞艇,建立基于圆柱容器的副气囊动力学模型,进一步构建考虑副气囊的飞艇纵向耦合动力学方程,并对飞艇纵向运动进行了数值仿真,将其与不考虑副气囊时的结果进行对比。结果表明:副气囊对大型飞艇俯仰运动有较大影响,容易引起运动发散,且耦合影响随飞艇高度增大而变小,同时副气囊体积不变时,其直径越小,动力学耦合效应影响越小;副气囊效应会降低飞艇的操纵性,在进行飞艇设计时应该予以考虑。

基于副气囊和舵面的平流层飞艇姿态控制分配策略

采用副气囊和升降舵作为飞艇俯仰控制的执行机构,分别建立了副气囊和升降舵的俯仰操纵模型。在传统加权伪逆法的基础上,提出了变权增量式伪逆法,以使用基于性能指标的变权方法实现控制分配优化,通过增量方式实现了执行机构主动速率约束。比较副气囊和升降舵操纵能力后,采用相对控制量平方和的变权性能方法,实现了基于执行机构操纵能力的最优分配;通过副气囊和升降舵耗能计算,提出了基于实际能量的变权增量式伪逆法,获得了符合执行机构实际耗能最优的分配结果。仿真结果表明,在高速和低速情况下,两种变权方法都取得了较好的姿态控制效果,基于实际能量的变权方法更能反映飞艇执行机构耗能的真实情况。

副驾气囊爆破中仪表板常见失效模式及解决方法

整车安全已成为汽车行业的重要指标,特别是随着安全法规、C-NCAP、C-IASI等相关标准要求的不断加严,对副驾驶侧乘员保护要求也越来越高。为了能满足加严的法规要求,达到更高星级的安全等级,副驾驶侧气囊的气袋体积及气体发生器能量都相应的有所提高,这对和气囊爆破相关的内饰零件结构提出了更高要求。为此本文根据多个项目副驾驶侧气囊开发经验,介绍了副驾驶侧气囊的常见方案形式,并以其中最为常见的U型气囊门为例,阐述了气囊爆破过程中常见失效模式及相应解决方案。为后续项目数据开发设计阶段提供相应的参考,有效的减少实物阶段反复试错整改,缩短了项目的验证周期及开发成本。

副驾驶安全气囊设计要点及爆破试验失效模式

副驾驶安全气囊设计的好坏决定了其是否能正常打开并保护乘员安全。笔者分析了H型撕裂线副驾驶安全气囊的设计要点,包括气囊框焊接筋的焊接深度及布置距离、V型铰链的厚度、圆角半径及深度等相关参数,同时阐述了H型副驾驶安全气囊撕裂线的形式及撕裂线位置如何定义,并介绍了安全气囊在高温、常温以及低温条件下的爆破试验,试验合格判断依据以及爆破时常见的失效模式。通过飞溅物及撕裂线形状确定调整焊接工艺及弱化线处仪表板剩余残余厚度,可确保安全气囊试验结果满足规范要求,为后续车型副驾驶安全气囊的设计开发提供相应参考。

副驾驶安全气囊的对标分析

副驾驶安全气囊可有效降低乘员正面碰撞伤害,其仿真模型的准确性对约束系统的开发意义重大。气囊的关键参数是气体发生器的质量流、温度流,气袋的泄气特性、泄气孔尺寸,可通过发生器试验、静态点爆试验和动态冲击试验得到,以保证模型的准确性。鉴于此,重点介绍了气囊有限元模型LS-DYNA的建模方法、试验方法。仿真与试验结果较一致,验证了颗粒法建模的可靠性,为约束系统提供支持。

硬质仪表台副驾侧气囊框设计及弱化线调整基本原则

为探究汽车硬质仪表台的副驾侧隐藏式安全气囊在仪表板上的安装结构,对结构中的弱化线、气囊安装框焊接筋和翻转铰链等结构进行了分析,为提高新开发车型副驾侧气囊爆破试验成功率提供理论依据。

浅述副驾驶安全气囊设计方法

汽车副驾驶安全气囊是汽车被动安全系统的重要组成部分,其设计的好坏直接决定了车辆在碰撞过程中是否能有效保护乘员的安全。基于此,笔者分析了副驾驶安全气囊开发设计过程中应注意的布置方式的选择、布置要求、材料的选择和气囊框的一些重要参数等设计要点,详细介绍了零件在设计验证阶段如何进行副驾驶安全气囊的爆破试验,包括试验温度要求、样件数量、摄像机布置方法以及试验合格的判断依据,以期为后续汽车副驾驶安全气囊的设计开发提供参考。

副驾驶座安全气囊的优化设计

副驾驶座安全气囊在汽车正碰撞事故中保护着副驾驶座乘员的头部,减轻头部的伤害作用。针对新车型,如何设计出最优的副驾驶室安全气囊并发挥其对乘员的保护功能,是优化设计的难点。本文先对副驾驶室安全气囊结构与原理进行分析,之后对副驾驶室安全气囊的各个参数优化选择,最后通过静态展开试验与摆锤试验并做试验分析,设计出新车型最为匹配的副驾驶座安全气囊。

凌志400轿车安全气囊故障检测与维修

1.系统的组成凌志400轿车安全气囊系统(SRS)主要由以下各部分组成: (1)安全气囊中心控制单元,位于变速杆手柄后部箱内。 (2)主气囊及引爆管总成,位于转向盘中间。 (3)副气囊及引爆管总成,位于左侧手套箱上部。 (4)左前安全带收紧器引爆管及右前安全带收紧器引爆管。

某微型电动车无副驾气囊正面碰撞乘员损伤优化研究

为优化某微型电动车正碰无气囊情况下的副驾乘员头颈部损伤,基于LS_dyna仿真对标模型对头颈部伤害曲线进行对标,在此基础上从不同安全带力性能表现方面对头颈部伤害进行研究,并对比分析得出减小乘员头颈部损伤相对理想的安全带力性能表现状态方案,再进行实车试验验证方案的有效性。仿真和试验结果表明:预紧限力安全带的肩带力在限力阶段有过冲表现会对假人头颈部伤害产生不利影响,同时安全带预紧力过小或过大也会对乘员伤害产生不利影响,合适的预紧安全带力性能可有效降低假人头颈部损伤。

基于模糊控制的高空飞艇姿态控制系统设计

针对高空飞艇纵向姿态控制的操纵特点,提出了采用空气舵和前后副气囊充放气复合控制的方案,并基于模糊控制设计了其纵向姿态控制系统。首先完成了复合控制的高空飞艇纵向通道数学模型建模,给出了高空飞艇纵向通道小扰动线性数学模型;然后,采用模糊控制方法对高空飞艇的纵向姿态控制系统进行了设计;最后通过仿真验证了所设计控制系统的有效性。

高空飞艇高度控制系统设计及仿真

高空飞艇在上升和下降阶段时单独的空气舵控制或副气囊充放气操纵都难以实现飞艇的快速爬升和悬停的要求。针对高空飞艇纵的控制操纵特点,提出了采用副气囊充放气和空气舵组合控制的高空飞艇高度控制方案。当高度存在大误差时,采用副气囊和空气舵组合控制改变飞艇的姿态实现快速爬升或下降;当接近悬停高度时,主要采用副气囊充放气进行高度调整,从而实现高度的大范围控制。首先完成了采用组合控制的高空飞艇动力学建模;然后,基于最优控制对高空飞艇纵向高度控制系统进行了设计;最后给出了高空飞艇高度控制系统的仿真验证。结果表明所提出的高空飞艇组合控制方案是可行的。

基于激光测距的飞艇净重在线计算方法研究

通过对三维建模软件CATIA中的飞艇副气囊模型进行切片分割,获得了不同副气囊高度下的对应体积值,使用最小二乘法建立了副气囊中心点高度与副气囊体积的三次曲线拟合公式,采用相位式激光测距仪对副气囊中心高度测量,使用该公式可以估算出副气囊的实时体积大小,从而推算飞艇净重大小,掌握飞艇的压力高度和起降能力。使用某次飞行试验对副气囊高度测量的数据计算出的飞艇净重值,与多次地面称重数据一致性较好,验证了使用激光测距仪对大型飞艇净重进行在线评估的可行性,并使用该方法对某飞艇某次飞行试验过程中的净重进行了分析,对飞艇的压力高度进行了核算。

资源与环境研究的新型运载工具——飞艇发展之新动向

本文重点评述了飞艇作为一种运输工具发展之新动向,并探讨了飞艇在资源与环境研究中应用的可能性。

系留式太阳能WiFi飞艇设计构想

本设计构想旨在利用飞艇的悬空稳定性,以及在空中受到的信号阻碍小等优势,向固定区域进行WIFI覆盖。同时利用飞艇巨大的受光面积,在飞艇上铺设太阳能薄膜电池使飞艇达到更长的留空时间。最终使飞艇能够长时间并且稳定的作为一个空中信号"基站"。

飞艇是否该发展

目前飞艇已成为我国航空作战平台上的另一选择。它的作用主要有电子战、侦察、预警、指挥监控、运输、攻击等方面。下面就谈谈这方面内容。在二战初期,飞艇开始用于侦察、炮火定位、海岸巡视等方面,但战后被飞速发展的飞机所淘汰。飞艇节能、无污染、不需跑道、造价低、维修方便等优势在当时为何不被认可?为何今天各国又想起了飞艇?