|
Программа для расчета параметров парашютных систем |
|
|
|
Арефьев А.Д.
Санкт-Петербургский Государственный Университет Аэрокосмического Приборостроения.
Кафедра 12
В процессе инициативной разработки гипотетического спускаемого аппарата автором был разработана программа Расчет парашютной системы, предназначенная для расчета параметров движения парашютной системы спускаемого аппарата.
Программа "Расчет парашютной системы" написана в программной среде MatLab 6.5, Simulink 5.
Программа Расчет парашютной системы построена на основе формулы движения падающего в атмосфере тела
где: m - масса тела, s - площадь тела, g - ускорение свободного падения,v - скорость тела,y - высота тела, q - плотность воздуха, Cy- аэродинамический коэффициент
Программа Расчет парашютной системы может:
• Выдает комплекс графиков зависимостей:
o ускорение от времени
o скорость от времени
o высота от времени
o скорость от высоты
Перегрузка при раскрытие парашюта
Конечную скорость приземления
Возможность раскрытия парашюта при заданных параметрах
Графические зависимости
Программа производит расчет на основе вводных параметров:
Масса спускаемой системы
Начальная скорость спускаемой системы
Площадь парашюта
Коэффициент подъемной силы парашюта
Площадь спускаемого объекта
Коэффициент подъемной силы спускаемого объекта
Время раскрытия парашюта
Начальная высота
Программа Расчет парашютной системы учитывает:
Изменение плотность воздуха от высоты
Изменение ускорения свободного падения от высоты
Для проверки достоверности выводимых программой значений, автором была проведена серия опытов нескольких специально изготовленных парашютов. Значения, полученные в ходе опытов, полностью соответствуют полученным значениям в программе Расчет парашютной системы, что подтверждает абсолютную достоверность значений выводимых программой.
Разработанная программа может быть использована в учебном процессе по курсу Аэродинамики.
Схема программы Расчет парашютной системы
Блок 1 задаёт начальные параметры - высоту с которой падает парашютист, его массу вместе с парашютом, площадь парашютиста, площадь парашюта, аэродинамический коэффициент парашютиста и парашюта, время начала раскрытия парашюта.
Блок 2 рассчитывает ускорение парашютиста, этот блок эквивалентен формуле:
Интегратор 1 интегрирует ускорение и получает на выходе скорость
Интегратор 2 интегрирует скорость и получает на выходе координату
Блок 3 останавливает моделирование при достижении нулевой высоты
Блок 4 выводит параметры падения парашютиста, то есть зависимости ускорения от времени, скорости от времен, координаты от времени и отправляет параметры в рабочую область.
Написанный М-файл, с помощью которого вводятся начальные данные, и запускается моделирования, обрабатывает эти параметры и строит графики, выделяя максимальные ускорения (нагрузки), максимальную и конечную скорость.
Литература
Лобанов Н.А. Основы расчета и конструирования парашютов – Л., Машиностроение, 1967
|
