柔性气动减速技术专栏群伞减速系统刚柔耦合动力学建模与分析
收稿日期: 2024-05-30
修回日期: 2024-07-15
录用日期: 2024-07-24
网络出版日期: 2024-07-31
基金资助
航天进入减速与着陆实验室基金(EDL-19092114);宇航动力学国家重点实验室基金(2022ADL-J006)
Rigid-flexible coupling dynamic modeling for parachute cluster deceleration system
Received date: 2024-05-30
Revised date: 2024-07-15
Accepted date: 2024-07-24
Online published: 2024-07-31
Supported by
Laboratory Foundation of Aerospace Entry, Descent and Landing Technology(EDL-19092114);State Key Laboratory Foundation of Astronautic Dynamics(2022ADL-J006)
群伞减速系统被新一代可重复使用载人飞船普遍采用，对群伞系统进行动力学分析评估是航天器减速任务设计分析的重要环节。针对航天器群伞减速系统建立了多阶段、变结构、多维度刚柔耦合非线性多体动力学模型，分析了系统动力学模型的特点，指出群伞减速系统动力学具有复杂系统动力学的属性。通过仿真分析了航天器、减速伞和主伞在系统仿真中的动力学和运动参数，并对蒙特卡洛偏差仿真的结果进行了总结。仿真验证和分析结果表明，建立的刚柔耦合动力学模型能够准确模拟群伞减速系统工作过程和群伞碰撞等动力学行为。最后，针对降落伞减速系统动力学存在的问题和未来发展进行了分析和建议。
王海涛 , 雷江利 , 荣伟 . 柔性气动减速技术专栏群伞减速系统刚柔耦合动力学建模与分析[J]. 航空学报, 2025 , 46(1) : 630750 -630750 . DOI: 10.7527/S1000-6893.2024.30750
The parachute cluster deceleration system is widely used by the new generation reusable manned spacecraft， and dynamic analysis and evaluation of the parachute cluster system is an important task in the design and analysis of spacecraft deceleration missions. A multi-stage， variable structure and high-dimensional rigid-flexible coupling nonlinear multi-body dynamics model is established for the spacecraft parachute deceleration system. The characteristics of the system dynamics model are analyzed， and it is pointed out that the dynamics of the parachute cluster deceleration system have the dynamics properties of complex system. The dynamics and motion parameters of spacecraft， the drogue， and the main parachute are simulated and analyzed， and the results of Monte Carlo uncertainty simulation are summarized. The simulation and analysis results show that the established rigid-flexible coupling dynamic model can accurately simulate the working process of the parachute cluster deceleration system and the dynamic behavior of parachute group collisions. Finally， the existing problems and future developments in the dynamics of parachute deceleration systems are also discussed.
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