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《運輸機牽引式空投規(guī)劃起始點控制優(yōu)化研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第32卷第08期計算機仿真2015年08月文章編號:1006—9348(2015)08~0126—05運輸機牽引式空投規(guī)劃起始點控制優(yōu)化研究馬明杰,楊任農(nóng),饒衛(wèi)平,黃震宇(空軍工程大學航空航天工程學院,陜西西安710038)摘要:針對運輸機空投規(guī)劃技術(shù)水平落后,科學計算不足,不能準確對運輸機空投起始點迸行控翩這一問題,提出最佳空投起始點的計算方法,以運輸機空投原理和需求為基礎(chǔ),對空投物資的投送軌跡進行建模,深入分析了影響該軌跡的內(nèi)外部因素,包括降落傘彈道運動學原理、氣象風、物資質(zhì)量、空速、高度等,并對其進行仿真驗證,得出有效規(guī)翅
2、f結(jié)果。最后對各變量進行分析對比,得出各變量之間的變化關(guān)系。通過計算可確定對運輸機空投規(guī)劃的起始點進行計算確定,為機組人員進行空投任務(wù)規(guī)劃提供有力技術(shù)支撐。關(guān)鍵詞:空投規(guī)劃;牽引式;降落傘動力學模型;空投軌跡;空投起始點中圍分類號:TP391.9文獻標識碼:BOptimizationofStartPointControlforTransportAircraftAirdropPlanningwithExtractionParachuteMAMing-jie,YANGRen—nong,RAOWei—ping,HUANGZhen—yu
3、(AeronauticsandAstronauticsEngineeringInstitute,AirForceEngineeringUniversity,Xi'anShanxi710038,China)ABSTRACT:ThepaperputforwardacalculationmethodofbestStartPoint.Basedonthetheoryandrequirementoftransportaircraftairdrop,atrajectorymodelofairdropmaterialswasestablish
4、edwhichconsidersmanyinternalandexternalfactors,includingtheprincipleofparachutetrajectorykinematics,weatherwind,qualityofmaterials,air-speed,heightand80on.Meanwhile,theprocessoftheparachutedroppingwassimulatedandverified,andeffectiveresultswereobtained.Finally,thevar
5、iableswerecomparativelyanalysedandthechangerelationshipbetweenthevariableswasacquired.ThebeststartpointoftransportaircraftairdropplanningCanbedeterminedbycalculation,whichprovidespowerfultechnologysupportfortheairerewofairdropplanning.KEY'WORDS:Airdropplanning;Trail—
6、type;Parachutedynamicsmodel;Airdroptrajectory;Startpointofairdropl引言運輸機作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中最關(guān)鍵的運輸和投送兵力物資的裝備,其空投技術(shù)卻制約其性能的最優(yōu)實施。隨著我國大型運輸機的研制和發(fā)展。涌現(xiàn)出大批運輸機空投研究者,包括對重裝空投中對飛機性能及動力學的研究¨。J,同時也對空投系統(tǒng)建立了多種模型【4“J。但是考慮了氣象風的隨機性,在開傘過程中降落傘在很短時間內(nèi)充氣打開,傘衣結(jié)構(gòu)變化巨大,傘衣內(nèi)外的空氣流動狀況非常復雜,因此空投系統(tǒng)中降落傘的動力學分析是一個復雜的過
7、程川。文獻[8—9]只在無風條件下對物傘系統(tǒng)進行建模和受力分析,未考慮開傘充氣階段對物傘系統(tǒng)的影響。本文從空投規(guī)劃的角度出發(fā),對空投系統(tǒng)進行建模,分收稿日期:2014—12—16修回日期:2015一01—29---——126.--——析降落傘性能模型并考慮降落傘的開傘及附加質(zhì)量等因素,結(jié)合空投場數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù),將空投過程分為四個階段,對每個階段進行受力分析,解算出以牽引空投方式投放的物傘運動軌跡,進而反推出精確空投起始點位置和時機。最后用MATLAB進行仿真驗證,得出有效規(guī)劃結(jié)果,并分析比較了各變量之間的關(guān)系和影響。為機組人員進
8、行空投任務(wù)規(guī)劃提供有力技術(shù)支撐。2空投規(guī)劃系統(tǒng)理論分析與建模2.1空投規(guī)劃理論分析運輸機的任務(wù)規(guī)劃主要包括運輸機的裝卸載規(guī)劃、起降規(guī)劃、運力規(guī)劃、空投規(guī)劃和加油規(guī)劃。各規(guī)劃模塊側(cè)重點不同,對應(yīng)過程也不同,運輸機的空投規(guī)劃從初始減速點開始,到退出點結(jié)束,中間依次經(jīng)