Расчетное обоснование выбора парашютной системы
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
я за счет его аэродинамического сопротивления, то перегрузки существенно снижаются. В то же время значения коэффициента перегрузки заметно зависит от значения коэффициента лобового сопротивления буя. Это хорошо видно из рисунка 13, где в качестве примера приведены кривые изменения скорости движения и коэффициентов перегрузки для изделий с коэффициентами лобового сопротивления С0 = 0,4 и С0 = 0,8.
Таблица 3 Максимальное значение коэффициентов перегрузки 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 209 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.
Рисунок 13 - 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.
При использовании приборов более чувствительным к перегрузкам, необходимо принять специальные меры для их снижения. Здесь предложены три таких способа:
. Применение жесткого стабилизатора (рис. 14).
.Применение двухступенчатой парашютной системы (рис.15). Использование стабилизирующих парашютов.
. Применение устройства рифления парашюта "слайдер" (рис 16). Устройство рифления - конструктивное приспособление, предназначенное для снижения динамических нагрузок в процессе раскрытия парашюта (соты, газыри, камеры, чехлы, слайдеры, ленты рифления и др.)
Рисунок 14 - Жесткие стабилизаторы
Рисунок 15 - Стабилизирующий парашют
Рисунок 16 - Устройство рифления "Слайдер"
Подобные исследования были проведены и для случая использования двухступенчатой парашютной системы. В таблице 4 представлены максимальные значения коэффициентов перегрузок при использовании стабилизирующих парашютов различной площади.
Таблица 4 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 209 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.
На рисунке 17 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 рисунке 13.
Рисунок 17 - Изменения скорости движения и коэффициентов перегрузки для изделия с различными площадями стабилизирующих парашютов
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 рисунке 18 приведены траектории движения системы при постановке с высоты 400 м со скоростями 56 и 209 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 90. Известно, что в этом случае при раскрытии парашюта возникают большие перегрузки, поэтому были исследованы траектории системы при других алгоритмах включения в работу тормозного парашюта.
Рисунке 18 - Траектории системы груз-парашют при наполнении парашюта при отделении от носителя
Так в качестве примера на рисунке 19 показаны траектории системы при различных высотах открытия тормозного парашюта. Этот рисунок соответствует случаю постановки буя с высоты 400 м со скоростью 209 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 90, при этом скорость приводнения равна 22 м/с. Только на высотах открытия парашюта менее 150 м угол приводнения будет несколько меньше чем 90. Так при H = 150 м угол приводнения равен 80,8., а при Н = 50 м этот угол станет равным 69,3.
Если коэффициент лобового сопротивления буя будет больше чем 0.4 или будет использовать