一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模方法技术

本发明专利技术提供一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模方法，将翼伞与传统弹箭相结合，提出一种由翼伞‑导弹组成的伞弹系统，在导弹上加装可控翼伞作为控制面实现弹敏捷转弯的方案，并对由翼伞和导弹构成的刚柔耦合伞弹系统进行动力学建模，能够实现弹箭类飞行器机动能力增量；同时，本发明专利技术将铰接点C等效为质点，翼伞和导弹等效为刚体，伞绳等效为柔性的弹簧‑阻尼模型，由此共同构成了伞弹系统15自由度运动模型，可用于非线性动力学特性研究，具有高精度、高速、高动态运动的特点；也就是说，本发明专利技术能够为伞弹系统突破几何外形、气动布局等条件的约束提供理论支撑，从而更好的满足现代军事斗争的高强度需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行器动力学，尤其涉及一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模方法。

技术介绍

1、传统弹箭类飞行器由于几何外形、气动布局等条件的约束，正面临突防能力、打击精度等性能上的瓶颈，逐渐难以满足现代军事斗争的高强度需求。传统弹箭类飞行器具有大长细比弹身、小展弦比弹翼的气动布局特点，可以实现音速乃至超音速飞行。但小展弦比弹翼无法提供弹箭快速机动转弯所需的大量级气动载荷，因而传统弹箭类飞行器往往依照抛物线或大圆弧弹道飞行，不具备小半径机动能力。

2、翼伞是一种前缘有切口，利用冲压空气保持一定形状的柔性飞行器。可操纵性是翼伞与传统降落伞的最大区别，通过拉动连接翼伞后缘的两根操纵伞绳改变气动力和气动力矩，从而控制翼伞的飞行姿态。其中加装了推力装置的动力翼伞将具备灵活的机动能力。

3、目前，针对翼伞-载荷或伞-物系统的建模方法大多基于两刚体假设，适用于低速、低精度情况，传统的两刚体假设模型难以适用。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本专利技术提供一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模方法，其特征在于，翼伞四个角点上的四根伞绳连接至铰接点C，导弹通过另外两根伞绳连接至铰接点C；将铰接点C等效为质点，翼伞和导弹等效为刚体，伞绳等效为弹簧-阻尼模型，得到铰接点C的动力学模型如下：

2.如权利要求1所述的一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模方法，其特征在于，翼伞上的四根伞绳的拉力为：

3.如权利要求2所述的一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模方法，其特征在于，对于Γ∈{R1,R2,L1,L2}，的计算公式为：

4.如权利要求2所述的一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模...

【技术特征摘要】

1.一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模方法，其特征在于，翼伞四个角点上的四根伞绳连接至铰接点c，导弹通过另外两根伞绳连接至铰接点c；将铰接点c等效为质点，翼伞和导弹等效为刚体，伞绳等效为弹簧-阻尼模型，得到铰接点c的动力学模型如下：

2.如权利要求1所述的一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模方法，其特征在于，翼伞上的四根伞绳的拉力为：

3.如权利要求2所述的一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模方法，其特征在于，对于γ∈{r1,r2,l1,l2}，的计算公式为：

4.如权利要求2所述的一种由翼伞和弹箭构成的刚柔耦合弹箭动力学建模方法，其特征在于，可以由刚体运动学公式得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：于剑桥，周洪淼，李佳讯，王春辉，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：