車載武器系統(tǒng)重裝空投著陸緩沖特性研究.pdf

1、著陸緩沖技術是重裝空投的關鍵技術之一。通常重裝空投中貨臺會以一個較大的速度著陸，著陸過程中必須采取一定的緩沖措施來保證著陸的安全和平穩(wěn)，最主要的緩沖手段是氣囊緩沖技術。本文以某國防預研課題為背景，基于有限元方法、流固耦合理論、彈塑性動力學，接觸力學、剛體運動學及結構優(yōu)化設計等理論，從氣囊緩沖技術的研究入手，對重裝空投著陸緩沖中的各項關鍵技術進行了深入的探討，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)考慮到氣囊緩沖技術在重裝空投中的重要性，首先

2、對氣囊的緩沖過程進行研究分析?；诰鶋悍匠蹋每刂企w積法和有限元法相結合的方法，建立氣囊緩沖的有限元模型，利用LS-DYNA瞬態(tài)有限元分析軟件進行氣囊的緩沖特性研究，得出其緩沖特性。
　　(2)針對重裝空投中載荷高、沖擊大的特點，對車載武器系統(tǒng)的底盤進行強度分析。綜合考慮了重裝空投系統(tǒng)懸架、輪胎、氣囊的緩沖效應，建立某重裝空系統(tǒng)投著陸緩沖的動力學模型，以貨臺的位移為激勵，計算出懸架在該激勵下的響應，并通過分析懸架行程估算出懸架強

3、度是否滿足要求。在此基礎上基于控制體積法和有限元法，建立了空投緩沖系統(tǒng)的仿真模型，綜合考慮了氣囊、懸架及可壓縮結構的緩沖效應，據(jù)此分析了緩沖系統(tǒng)的緩沖特性和車架強度。
　　(3)針對氣囊的存在使得重裝空投系統(tǒng)的重心增高的特點，對重裝空投的穩(wěn)定性進行了研究。將重裝空投軟著陸過程分解為兩個階段分別考慮:氣囊緩沖階段及貨臺與地面接觸碰撞階段。在第一個階段，基于熱力學方程及能量守恒原理，建立了氣囊的緩沖模型，分析其緩沖特性，并得到貨臺與地

4、面接觸前的速度及姿態(tài);在第二階段，基于剛體動力學和接觸動力學的方法，建立了貨臺與地面的碰撞模型，通過對具有水平速度的貨臺與地面的接觸碰撞分析，得到貨臺碰撞后的速度和轉角，據(jù)此分析重裝空投的穩(wěn)定性。
　　(4)針對通過經(jīng)驗或者實驗方式很難獲得比較理想的緩沖特性的特點，提出了氣囊的多目標優(yōu)化方法。以氣囊的高度、排氣口的面積、氣囊的初始壓力及泄氣壓力為設計變量，以貨臺的過載、貨臺的著陸速度為優(yōu)化目標，采用合適的設計試驗方法及優(yōu)化算法，以