Разработка моделей, алгоритмов и расчетное обоснование выбора парашютной системы
Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности
регрузки при использовании жестких стабилизаторов
Высота раскрытия тормозного парашюта, мКоэффициент перегрузкиС0=0.4С0=0.6С0=0.7С0=0.8400128131.56132.85134.135028.0818.6815.9710.7530016.1613.849.3710.3325014.2711.919.0410.3320016.799.129.0410.3315016.0010.949.0410.3310012.378.99.0410.335015.458.969.0410.33
В обоих случаях предполагалось, что раскрытие тормозного парашюта происходит на высоте 150 м, а скорость постановщика, летящего на высоте 400 м равна 200 м/с. Так, если С0 = 0,4, то максимальный коэффициент перегрузки возникает при раскрытии тормозного парашюта и достигает значения n = 16. При С0 = 0.8 максимальная перегрузка, равная n = 10.33 возникает сразу после отделения от самолета. Далее скорость объекта начинает резко снижаться и в момент раскрытия тормозного парашюта, хотя и появляется всплеск перегрузки, но ее значение существенно меньше первоначального.
Рис. 10. Изменение скорости движения и коэффициент перегрузки для объектов с отличными коэффициентами лобового сопротивления.
Таким образом, выбором значения коэффициента сопротивления изделия и высоты раскрытия парашюта, можно добиться приемлемого значения коэффициента перегрузки при раскрытии парашюта.
Подобные исследования были проведены и для случая использования двухступенчатой парашютной системы. В таблице 3. представлены максимальные значения коэффициентов перегрузок при использовании стабилизирующих парашютов различной площади.
парашютный система траектория технический
Таблица 3. Максимальные значения коэффициентов перегрузки при использовании стабилизирующих парашютов
Высота раскрытия тормозного парашюта, мКоэффициенты перегрузокFs=0.050, м2Fs =0.075, м2Fs =0.100, м2Fs =0.125, м2400128.98128.98128.98128.9835015.8317.6315.5813.8730014.9410.289.4110.4825010.3911.129.4110.482009.7010.439.4110.481509.4410.229.4110.481009.3710.229.4110.485011.578.459.4110.48
Начальные условия принимались прежними, а именно скорость постановки 200 м/с, высота сбрасывания 400 м, коэффициент лобового сопротивления буя С0 = 0,4, коэффициент сопротивления стабилизирующего парашюта 0,5.
Анализ этой таблицы показывает, что при помощи стабилизирующих парашютов, площадь купола которых сравнительно невелика Fs = (0,05 - 0,10) м2, можно добиться примерно такого же эффекта, что и при использовании жестких стабилизаторов. Однако, учитывая, что конструктивное исполнение системы со стабилизирующими парашютами значительно проще, этот способ является предпочтительным.
Рис. 11. Изменения скорости движения и коэффициентов перегрузки для изделия с различными площадями стабилизирующих парашютов.
На (рис. 11) представлены в качестве примера кривые изменения скорости движения и коэффициента перегрузок при использовании стабилизирующих парашютов площадью 0.05 и 0.10 м2. Их характер такой же, что и на (рис. 9).
2.4 Траектория системы груз-парашют
Особый интерес представляет анализ траектории системы груз - парашют а также условий приводнения (скорость и угол входа в воду). На (рис. 12) приведены траектории движения системы при постановке с высоты 400 м со скоростями 56 и 200 м/с и площадью тормозного парашюта 1,7 и 6,5 м2. Здесь предполагалось, что раскрытие тормозного парашюта происходит сразу после отделения от носителя. Из представленных кривых видно, что довольно быстро траектория становится вертикальной и угол входа в воду равен 90СФ. Известно, что в этом случае при раскрытии парашюта возникают большие перегрузки, поэтому были исследованы траектории системы при других алгоритмах включения в работу тормозного парашюта.
Рис. 12. Траектории системы груз-парашют при наполнении парашюта при отделении от носителя.
Так в качестве примера на (рис. 13) показаны траектории системы при различных высотах открытия тормозного парашюта. Этот рисунок соответствует случаю постановки буя с высоты 400 м со скоростью 200 м/с. Коэффициент лобового сопротивления буя принимался равным 0.4, а площадь тормозного парашюта Fп =1,7 м2. Из представленного рисунка видно, что угол приводнения изделия для всех высот открытия парашюта равен 90СФ, при этом скорость приводнения равна 17.8 м/с. Только на высотах открытия парашюта менее 150 м угол приводнения будет несколько меньше чем 90СФ. Так при H = 150 м угол приводнения равен 80,8СФ., а при Н = 50 м этот угол станет равным 69,3СФ.
Если коэффициент лобового сопротивления буя будет больше чем 0.4 или будет использоваться стабилизирующий парашют, то характер приводнения сохранится, только условия приводнения будут несколько лучшими.
Рис. 13. Траектории системы груз-парашют при наполнении парашюта на различных высотах от поверхности моря.
3. Основные параметры парашюта
.1 Коэффициент сопротивления парашюта
Формула для вычисления величины коэффициента сопротивления парашюта имеет вид:
(3.1)
Здесь:- коэффициент воздухопроницаемости ткани, из которой сделан купол парашюта;
k1 - коэффициент, характеризующий гидравлические потери;
b - коэффициент, учитывающий увеличение скорости обтекания парашюта воздухом в районе его миделевого сечения;
функция, характеризующая конструктивные особенности парашюта;
kn = F0/Fn - коэффициент конструктивной воздухопроницаемости;
F0 - площадь полюсного отверстия;
Fn - площадь парашюта;
- коэффициент сжатия струи;
l - коэффициент гидравлических потерь;
функция, зависящая от длины строп;
L - длина стропы, отнесенная к радиусу купола парашюта в раскрое;
функция, зависящая от ко