Особенности применения методов физического моделирования для анализа процесса приземления парашютных платформ на надувные воздушные амортизаторы

Abstract

Проведены исследования, направленные на разработку теоретических основ физического моделирования процесса приземления парашютных платформ на надувные воздушные амортизаторы. При этом рассмотрены особенности применения методов физического моделирования для решения данной задачи. Определены условия, особенности десантирования и работы устройств парашютных платформ при приземлении на надувные воздушные амортизаторы. Показано, что в настоящее время распространение получили парашютно-амортизационные системы, в которых используют мягкие тканевые оболочки, наполняемые через входные отверстия атмосферным или нагнетаемым из газовых баллонов воздухом. Действие этих устройств основано на сжатии воздуха в оболочке и истечении его через выходные отверстия (клапаны). При этом воздушные надувные оболочки поглощают кинетическую энергию удара, контролируя отвод воздуха через выходные отверстия. Установлено, что наиболее эффективным методом исследований поведения десантируемой техники является физическое моделирование, использующее в качестве объекта исследований свободнолетающую динамически подобную модель (СДПМ) или стендовую динамически подобную модель (ДПМ) десантируемого объекта. Моделирование процесса приземления парашютных платформ на надувные воздушные амортизаторы не связано с динамикой полета и обтеканием поверхностей воздушным потоком. Поэтому для данной задачи существующие наработки по физическому моделированию динамики полета применить не удается, а для теоретического обоснования динамического подобия при приземлении кроме основных положений теории подобия к моделированию движения имеет смысл использовать законы газовой динамики в отношении воздушных амортизаторов.

Проведено дослідження, спрямовані на розроблення теоретичних основ фізичного моделювання процесу приземлення парашутних платформ на надувні повітряні амортизатори. При цьому розглянуто особливості застосування методів фізичного моделювання для вирішення цього завдання. Визначено умови, особливості десантування та роботи пристроїв парашутних платформ під час приземлення на надувні повітряні амортизатори. Показано, що в сьогоденні поширення набули парашутно-амортизаційні системи, в яких використовують м’які тканинні оболонки, що наповнюються через вхідні отвори атмосферним повітрям або таким, що нагнітається з газових балонів. Дія цих пристроїв базується на стисненні повітря в оболонці та витіканні його через вихідні отвори (клапани). При цьому повітряні надувні оболонки поглинають кінетичну енергію удару, контролюючи відведення повітря через вихідні отвори. Установлено, що найбільш ефективним методом досліджень поведінки десантованої техніки є фізичне моделювання, у якому використовується як об’єкт досліджень вільнолітаюча динамічно подібна модель (ВДПМ) або стендова динамічно подібна модель (ДПМ) десантованого об’єкта. Моделювання процесу приземлення парашутних платформ на надувні повітряні амортизатори не пов’язане з динамікою польоту й обтіканням поверхонь повітряним потоком. Тому для цього завдання наявні напрацювання з фізичного моделювання динаміки польоту застосувати не вдається, а для теоретичного обґрунтування динамічної подібності під час приземлення окрім основних положень теорії подібності до моделювання руху має сенс використовувати закони газової динаміки відносно повітряних амортизаторів.

Research has been carried out aimed at developing the theoretical bases of physical modelling of landing processes of parachute platforms on inflatable air shock absorbers. At the same time, the features of the application of physical modeling methods for solving this task are considered. The conditions, landing features and operation of parachute platform devices at landing on inflatable air shock absorbers are determined. It is shown that presently parachute-depreciation systems have become widespread, in which soft tissue shells are used, filled through the inlet openings with atmospheric or air injected from gas bottles air. The operation of these devices is based on the compression of air in the shell and expiration of him through exit holes (valves). At the same time, air inflatable shells absorb the kinetic energy of the impact, controlling the release of air through exit holes. It has been established that the most effective method for studying the behavior of a dropped vehicle is physical modelling, which uses a free-flying dynamically similar model (FDSM) or stand dynamically similar model (DSM) of a dropped object as an research object. Modeling of landing processes of parachute platforms on inflatable air shock absorbers is not related to the dynamics of the flight and air flow around surfaces. Therefore, for this task, the existing developments in physical modelling of dynamics flight cannot be applied, and for the theoretical substantiation of the dynamic similarity to modeling motion, it makes sense to use the laws of gas dynamics in regard to air shock absorbers.