弹射座椅全姿态关系式在弹射仿真中的应用

提出了弹射座椅全姿态关系式,介绍了在不同弹射条件下座椅全姿态关系式的取值范围以及六自由度仿真中座椅姿态参数初始值的传统选取方法。通过计算机仿真,比较分析了全姿态关系式与六自由度仿真中不利姿态传统处理方法的差异。仿真结果表明,全姿态关系式能够更准确的描述弹射过程,是弹射座椅多参数多模态控制研究和第四代自适应控制研究的基础。同时,仿真结果也表明,传统处理方法在单俯仰弹射条件不会引起误差,其它条件则会存在较大的误差,所得的最低安全救生高度一般偏低。

四元数在弹射座椅性能仿真中的应用

针对弹射座椅性能仿真中欧拉角速率方程在大幅度姿态运动时存在奇异性,以及四元数法由于姿态角的有界性而出现跳跃、难以实现全姿态角的问题,提出了四元数与欧拉角相结合的方法.阐述了四元数的定义、几何意义及四元数表示的运动学方程.通过四元数到欧拉角的转换,给出了仿真中四元数的积分初值计算公式;分析了弹射仿真中姿态角的跳跃和间断问题.以某型号座椅为例进行了仿真计算,通过对比仿真结果和试验数据,确认了仿真的有效性;与采用单一四元数法的仿真结果进行对比表明,该方法充分结合了四元数与欧拉角速率方程的优点,有效解决了欧拉角速率方程的奇异性和弹射仿真中全姿态角的实现.

某型飞机双座弹射轨迹仿真分析

以HTY-8座椅为原型,建立了具有轨迹发散作用的仿真模型,通过仿真,比较分析了发散火箭在不同冲量和不同弹射条件下对弹射轨迹的影响。仿真结果表明,在零速度或速度较低的弹射条件下,采用发散火箭是必要的。在中高速弹射条件下,由于前后座椅弹射具有一定的时间差,X方向轨迹离散,前后座椅弹射轨迹发散,发散火箭的作用并不明显,尚需进一步分析人椅分离后先弹射的座椅的运动轨迹。在不利姿态弹射条件下,横滚时发散火箭作用并不明显,俯冲时则能够起到轨迹发散作用。

质量车蒸汽弹射系统仿真研究

为了研究航母蒸汽弹射系统的动力学和热力过程特性,通过建立蒸汽弹射器热力学模型、牵引释放装置数学模型和质量车蒸汽弹射系统动力学模型,建立了包括施加预紧力阶段、弹射力加载阶段和弹射滑跑阶段的全过程质量车蒸汽弹射仿真模型。针对储汽筒压力、气缸压力和质量车加速度3个蒸汽弹射系统关键参数,进行了理论分析与仿真验证,并与实验数据进行了对比,验证了本文建模方法的正确性。利用所建模型,对蒸汽弹射系统的其他关键参数进行研究。仿真结果表明:在蒸汽弹射系统的3个阻力当中,质量车摩擦力影响最大,空气阻力影响最小;弹射力与冲程的曲线可以看成前一段斜率为正,后一段斜率为负的分段函数;弹射杆轴向力的峰值大于弹射力的峰值。研究结果能够为蒸汽弹射系统的设计和试验提供一定的理论参考。

HTY-6型弹射座椅控制规律优化分析

介绍了HTY-6座椅弹射工作过程及双态自动程控器工作原理。分析了稳定伞在低速条件下射出与否对弹射轨迹的影响,结果表明,稳定伞射出与否对弹射轨迹影响较小,但是缩短救生伞射出时间可以改善低速条件下的救生性能。针对在中速区域可能存在开伞动载过大、超过救生伞最大允许开伞速度或延迟时间过长等问题,通过仿真,采用试算法,以最大开伞动载和最大允许开伞速度为指标,对中速区域的延迟时间进行优化。结果表明,优化后的延迟时间曲线能够满足救生伞最大开伞速度的要求,所得时间延迟曲线可应用于工程指导。