基于拉格朗日方程的航空拖缆建模与仿真

为研究航空拖缆的空间构型和运动规律,采用多刚体法,将拖曳缆绳离散为一系列的刚体微元段,基于拉格朗日方程建立动力学模型;引入缆绳在运动过程中的弹性和阻尼特性因子,使模型更加精确高效。分别在平衡状态和加速机动两种飞行状态下,对系统进行了仿真研究,分析了缆绳的空间构型和动态响应过程。研究结果表明,采用所建模型进行较少的分段数就可以获得较为精确的结果;缆绳的弹性对系统的动态响应起到了明显的阻尼作用,对平衡态则无影响。     

航空拖曳诱饵系统机动过程缆绳张力仿真

为解决航空拖曳诱饵系统研制过程中拖曳缆绳强度设计问题,对拖曳诱饵系统机动过程缆绳张力进行了仿真研究。仿真中建立了缆绳的质量弹簧阻尼模型和诱饵弹的六自由度动力学模型,研究了直线加速和机动转弯2个典型飞行动作中缆绳受力情况,分析了载机加速度、飞行高度、缆绳弹性模量、缆绳直径等因素对缆绳张力的影响。结果表明：缆绳中张力大小不仅与诱饵弹、缆绳的气动阻力、重力有关,还与它们的惯性力有关;由于张力在缆绳中传递存在时滞性,机动过程中缆绳张力存在波动现象,波动的剧烈程度与载机加速度、缆绳弹性模量、缆绳直径有关;机动转弯过程中,缆绳会承受一个较大的峰值应力,该应力随着转弯角速度的增大而增大。