Расчетное обоснование выбора парашютной системы
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
? 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 конструктивной проницаемости парашюта.
Для парашютов типа плоский круг принимают:
(1.4)
Коэффициент воздухопроницаемости ткани Cw0 зависит от многих факторов. Основными из них являются толщина нити и стиль ткани. В таблице 2 представлены значения этого коэффициента для некоторых тканей.
Таблица 2 Коэффициенты воздухопроницаемости некоторых парашютных тканей
№ ткани12345678910Cw081.3576,7158,7220334,36061353,683,543,277,08
Для предварительной оценки значения коэффициента сопротивления парашюта были выбраны:
-ткань № 3, Cw0 = 158.7;
-коэффициент искусственной воздухопроницаемости Кп = 0.2;
-безразмерная длина стропы L = 3;
-газодинамические параметры (1.4).
В этом случае коэффициент аэродинамического сопротивления парашюта Cп = 0,55
1.2.2 Определение площади парашюта
Площадь парашюта, обеспечивающего заданные скорость и угол отклонения гидроакустического буя от вертикали в момент приводнения определились из условия режима установившегося движения гидроакустического буя в диапазоне высот (для самолёта) и не менее (для вертолёта) со скоростью
При установившемся движении (рис.10) сумма сил сопротивления парашюта и груза равна сумме их весов и :
где плотность атмосферы, ;
скорость приводнения, ;
коэффициент сопротивления парашюта;
площадь парашюта, ;
Расчет проводился при следующих исходных данных:
; ; .
.
Рисунок 10 - Схема сил при вертикальном снижении системы (груз-парашют)
1.2.3 "ияние параметров парашюта на коэффициент его сопротивления
Коэффициент сопротивления парашюта вычисляется при помощи формулы (1.3) и зависит от многих коэффициентов и параметров. Основными из них являются коэффициент воздухопроницаемости ткани, из которой изготовляется купол парашюта и относительная длина строп (отношение длины стропы к радиусу купола в раскрое). Коэффициент искусственной воздухопроницаемости также влияет на сопротивление парашюта, но его главное назначение обеспечить устойчивость движения парашюта. Здесь значение этого коэффициента принималось равным 0.2.
Как видно из таблицы 2. парашютные ткани имеют довольно большой диапазон значений коэффициента воздухопроницаемости и, в связи с этим, встает вопрос о выборе артикула ткани. В связи с этим были проведены исследования влияния коэффициента воздухопроницаемости ткани на коэффициент сопротивления парашюта. Одновременно с этим исследовалось и влияние относительной длины строп. Результаты этих исследований приведены на рисунке 11
Рисунок 11 - "ияние воздухопроницаемости ткани и относительной длины строп на коэффициент сопротивления парашюта
Как видно из рисунка, воздухопроницаемость слабо влияет на коэффициент сопротивления парашюта. Большее влияние оказывает относительная длина строп, которая в свою очередь влияет на форму купола наполненного парашюта.
Все дальнейшие расчеты проводились для парашюта с относительной длиной строп L = 3, для которого в широком диапазоне воздухопроницаемости ткани коэффициент сопротивления парашюта остается примерно одинаков и равен Cp= 0,55.
.2.4 Определение аэродинамической нагрузки
Для выбора методики аэродинамической нагрузки в момент ввода парашюта в действие и проверки не превышения заданной в задании перегрузки определена величина безразмерного критерия - числа Ньютона:
,
где плотность атмосферы, , площадь парашюта, ; масса груза, кг. ; ; ;
.
Таким образом, ПС для гидроакустического буя относится к тормозному классу.
Аэродинамическая нагрузка на парашют рассчитывается по формуле:
,
где коэффициент динамичности;
максимальная скорость введения ПС в действие, м/c.
Аэродинамическая нагрузка является максимальной нагрузкой, действующей на парашют.
.2.5 Расчет перегрузки
Расчет перегрузки рассчитывается по формуле:
где перегрузка;
максимальная нагрузка, H.
при
Таким образом, применение в составе гидроакустического буя парашюта площадью обеспечивает не превышение перегрузки 100 единиц, заданной в техническом задании, в том числе на самом жестком режиме ввода в действие
1.2.6 Расчет стропной системы парашюта
Несущая способность системы строп определяется по формуле:
где несущая способность системы строп, H;
коэффициент, учитывающий не одновременность работы строп и
уменьшение их прочности от воздействия различных эксплуатационных факторов;
количество строп;
прочность ленты строп, H;
угол между стропами и осью симметрии купола.
Расчетная нагрузка на парашют определяется по формуле;
где коэффициент безопасности, устанавливаемый из условия обеспечения надежности по прочности ПС; для надежности 0,99 при
максимальная эк