为探究环片数量对环帆伞气动性能的影响,文章基于CFD方法对某环帆伞流场开展了定常三维数值模拟,采用有限体积法求解不可压缩Navier-Stokes控制方程来模拟外部流场,获得了该伞的气动参数与绕流流场分布。通过数值结果与空投试验结果对比,验证了数值方法的准确性。在不改变伞衣名义面积和环帆高度比的前提下,分别针对定结构透气量和变结构透气量开展了环片数量对气动性能的影响研究,结果表明:定结构透气性下,环片数量对伞衣阻力性能和气动静稳定性的影响很小;变结构透气性下,环片数量通过影响透气量、尾涡分布等因素进一步影响环帆伞稳定性。上述结果对环帆伞的设计有一定参考意义。

救生伞作为飞行员生命保障的关键装备,在其研制时需要进行大量的边界工况空投试验,而救生伞高速空投试验的开伞载荷数据不易准确获取,从而影响救生伞性能的真实评价。本文通过对国内救生伞高速空投试验的现状分析,提出了以拉直速度代替开伞速度作为救生伞高速空投试验基准的新方法,结合数据分析和仿真计算,得到不同试验方法下开伞—拉直过程伞系统速度衰减值,据此确定不同试验方法救生伞高速空投试验条件。本研究旨在提高我国救生伞产品性能验证的准确性,进而提高飞行员的安全救生能力。

降落伞作为保证飞行员生命的重要设备的开发需要进行大量空降飞机的空中测试,而无法准确地获得关于快速投降落伞有效载荷的数据,从而影响对降落伞性能的实际评估。文章件是在快速救生飞行试验伞上,以质疑的速度校正,提出了新的方法,例如空中救生试验降伞,并通过一种不同的实验对数据进行模拟一种在价值下迅速而精确的操作伞校正系统,用以确定不同的测试方法。这项研究的目的是提高我们降落伞产品性能的准确性,从而提高飞行员拯救生命的能力。

为研究前体尾流对降落伞工作性能的非定常影响,基于Realizable k-ε湍流模型采用PISO算法开展了物伞系统的非定常绕流数值计算,获得了精细的流场旋涡结构。在此基础上,研究了不同拖曳比下物伞系统的尾涡演变规律、流场分布规律以及伞衣气动特性变化。结果表明前体尾涡导致伞衣入口处的涡量大小和方向时刻变化,随拖曳比增加,涡量黏性耗散增强,进入伞衣的旋涡强度逐渐减弱,伞衣入口形成稳定的负涡量区,伞衣尾涡脱离周期随之延长;拖曳比对尾涡区后端(伞衣入口处)流场压力的影响远大于前端,随拖曳比增加,流动形式逐渐由闭式转变为开式,流场的速度分布和压力分布更为对称,伞衣入口形成稳定的正压区,内外压差增加;当拖曳比大于9时,前体尾流对降落伞阻力系数和表面压强系数的影响减小。

为研究旋翼机对降落伞工作性能的非定常影响,建立一套适用于旋翼机伞降系统非定常复合流场的数值模拟方法。首先,采用PISO(pressure implicit split operator)算法和Reliazable k-ε湍流模型,以提高瞬态计算效率和粘性计算精度,准确捕捉流场尾涡细节变化。其次,建立了高效的动态网格更新模型,结合Diffusion Smoothing和Remeshing两种网格更新方法,对不同变形尺度的网格进行分类处理.在此基础上,研究了旋翼扰动下物伞系统的非定常尾流特征和降落伞气动特性的变化。结果表明旋翼转动使前体尾流区长度增加,尾流对降落伞影响增强,伞衣入口的流场结构呈不对称分布;前体尾部负涡量区逐渐上移,与伞衣入口的负涡量区相连通,促进了伞衣尾涡的脱离,伞衣尾流区的旋涡数量明显增加;另一方面,旋翼转动扰乱了前体表面的涡流分布,形成旋转涡流区,前体尾流中的脱落涡流区...

对降落伞的风洞试验研究过程中,由于降落伞下方有无法移动的大型支撑机构(α机构),可能对试验存在一定的干扰作用。在α机构不同摆动状态下进行降落伞风洞试验,得到α机构对降落伞试验的气动干扰量,对后续降落伞风洞试验结果的准确性有指导作用。

本文介绍在８ｍ×６ｍ低速风洞中进行的某研究型冲压式翼伞力矩特性试验研究，给出试验方法及其典型的试验结果。通过应用这一风洞试验技术，可为翼型伞设计提供其他试验手段难以得到的翼伞操稳特性气动参数。