Введение к работе
Диссертация посвящена исследованию и расчету дина-.-, , мических характеристик однокупольных парашютных систем (ПС),на этапе спуска.Рассматривается наиболее характерное для этапа спуска движение ПС в вертикальной плоскости.Считается,что спуск происходит с дозвуковой скоростью.Воздействие ветра учитывается дополнительной детерминированной составляющей скорости центра давления купола ПС.
Актуальность темы обусловлена потребностями быстро развивающейся авиационно-космической техники в эффективных методах исследования и расчета характеристик ПС на всех этапах их функционирования. К современным ПС помимо тра-, диционных требований по обеспечению надежного введения в : действие парашюта и приземления груза с заданными перегрузками предъявляются требования по обеспечению заданных динамических характеристик на этапе спуска.
Этап Спуска является наиболее продолжительным этапом функционирования ПС,в течение которого осуществляются важные мероприятия по стабилизации,управлению и предпосадочной подготовке груза.Проблемы исследования динамики спуска ПС обсуждались в многочисленных публикациях отечественных и зарубежных специалистов.Однако подавляющее большинство авторов работ по этой теме либо ограничивались -і рамками линейного анализа.либо полностью полагались на результаты численных экспериментов.Аналитические методы нелинейного анализа применялись лишь эпизодически при решении отдельных частных задач.Для получения качественных про-.. гнозов о характерных режимах движения ПС, возникающих на этапе спуска в условиях воздействия атмосферных возмущений,пульсации купола,управляющих команд оператора или системы наведения,необходимы подробные аналитические исследования динамики ПС в нелинейной постановке.
Целью работы является разработка методики аналитического исследования динамики спуска ПС.слособной учитывать характерные режимы нелинейного поведения ПС и сохранять,по возможности,простоту и универсальность мето-
дик, построенных на линейном анализе.
Научная новизна работы состоит в решении следующих нелинейных задач,динамики спуска ПС.
Для двух наиболее распространенных моделей ПС (геометрически неизменяемой модели ПС и модели ПС с шарнирно подвешенным грузом) исследована устойчивость режимов вертикального спуска и спуска со скольжением. Проведен анализ свободных и вынужденных колебаний указанных моделей ПС,а также их реакции на пульсацию купола.Задачи о вынужденных колебаниях ПС и реакции ПС на пульсацию купола решены с учетом возможного возникновения субгармонических колебаний порядка 1/2 или 1/3.
Разработаны методики аналитического исследования устойчивости и колебаний парашютнр-тросовых систем (ПТС); основанные на комплексном при/иенении методов Биркгофа-Шле-зингёра-Тамаркина.Бубнова-Галеркйна и гармонической линеаризации.Методики, могут служ^
да к решению нелинейных задач динамики механических систем, движение которых описывается математическим ^-моделями, составленными из обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных.
. Практическая ценность результатов диссертации заключается в разработке методик исследования и расчета важнейших для этапа спуска динамических характеристик ПС,которые могут непосредственно использоваться при проектирований ПС и их систем управления,ориентации и мягкой посадки.
Основу диссертации составляют материалы исследований автора.проводившихся в рамках госбюджетной и хоздоговорной тематики научно-исследовательских работ, которые кафед ра "Теоретическая механика" МАИ выполняла в соответствии с
-разделами Комплексной программы фундаментальных исследований проблем механики Отделения Проблем Машиностроения,Механики и Процессов Управления РАН;
- разделами Межвузовской научно-технической программы "Космические системы";
.,,.'. - разделами Межвузовской научно-технической программы "Развитие авиационного,космического,наземного и водного
транспорта";
- техническими заданиями на хоздоговорные научные исследования для организаций,занятых проектированием объектов и систем авиационно-космической техники.
Материалы диссертации нашли отражение в трех учебных пособиях, в курсе лекций "Математическое моделирование объектов и систем авиационно-космической техники",кото-рый читается студентам 4-го курса факультета "Прикладная математика и физика" МАИ, в заданиях на курсовое и дипломное проектирование.
Структура и объем работы. Диссертация состгіит из вве-дениядрех разделов,заключения,списка использованных источников и приложений.Общий объем диссертации 214 стр..включая 33 рисунка.Список использованных источников содержит 170 наименований.