兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (4): 1158-1167.doi: 10.12382/bgxb.2022.0916
梁福文, 苗龙*(), 田丰, 宋家辉, 白松, 何梓豪, 王宁飞
收稿日期:
2022-10-10
上线日期:
2024-04-30
通讯作者:
基金资助:
LIANG Fuwen, MIAO Long*(), TIAN Feng, SONG Jiahui, BAI Song, HE Zihao, WANG Ningfei
Received:
2022-10-10
Online:
2024-04-30
摘要:
当前空间非导电绳系释放过程因摩擦力数据缺乏,导致释放动力学仿真结果不能有效反映真实情况。为此,基于绳系地面释放平台,开展非导电绳系释放摩擦力测量实验,研究了系绳材料、直径、缠绕方向和释放速度对系绳释放所受摩擦力的影响,阐明非导电绳系释放过程影响球形效应不稳定现象的主要因素,确定非导电绳系释放摩擦力与释放条件之间的定量关系。进一步建立考虑摩擦力的绳系释放动力学模型。仿真结果表明,非导电绳系释放摩擦力对释放过程影响较大,对于500m长的系绳,初始释放速度为2m/s,在未考虑释放摩擦力时,绳系释放完成时间与考虑摩擦力的实际情况相差约20%。
中图分类号:
梁福文, 苗龙, 田丰, 宋家辉, 白松, 何梓豪, 王宁飞. 摩擦力对空间非导电绳系释放动力学的影响[J]. 兵工学报, 2024, 45(4): 1158-1167.
LIANG Fuwen, MIAO Long, TIAN Feng, SONG Jiahui, BAI Song, HE Zihao, WANG Ningfei. Effect of Friction on Deployment Dynamics of Non-conductive Space Tether[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(4): 1158-1167.
系绳直径/mm | 摩擦力平均值/N | 摩擦力标准差/N |
---|---|---|
2 | 0.615 | 0.084 |
3 | 2.846 | 0.274 |
4 | 7.424 | 0.676 |
表1 不同系绳直径下绳系释放过程摩擦力数据统计
Table 1 Friction result statistics of tethers with different diameters
系绳直径/mm | 摩擦力平均值/N | 摩擦力标准差/N |
---|---|---|
2 | 0.615 | 0.084 |
3 | 2.846 | 0.274 |
4 | 7.424 | 0.676 |
缠绕方向 | 摩擦力平均值/N | 摩擦力标准差/N |
---|---|---|
正向 | 0.674 | 0.108 |
反向 | 0.663 | 0.115 |
表2 缠绕方向不同对绳系释放摩擦力数据统计
Table 2 Statistics of friction results in different winding directions
缠绕方向 | 摩擦力平均值/N | 摩擦力标准差/N |
---|---|---|
正向 | 0.674 | 0.108 |
反向 | 0.663 | 0.115 |
[1] |
余本嵩, 文浩, 金栋平, 等. 空间电动力绳系统理论及实验研究[J]. 力学进展, 2016, 46:226-266.
|
|
|
[2] |
|
[3] |
|
[4] |
|
[5] |
|
[6] |
|
[7] |
|
[8] |
|
[9] |
司骥跃, 庞兆君, 由锰, 等. 空间绳网结构设计及优化方法[J]. 兵工学报, 2021, 42(5):1065-1073.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.05.019 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.05.019 |
|
[10] |
|
[11] |
郭甲, 庞兆君, 岳帅, 等. 空间绳系组合体的继电型控制离轨策略[J]. 航空学报, 2021, 42(12):324738.
doi: 10.7527/S1000-6893.2020.24738 |
doi: 10.7527/S1000-6893.2020.24738 |
|
[12] |
胡永新, 黄攀峰, 刘习尧. 绳系系统在空间碎片清除中的应用[J]. 空间碎片研究, 2021, 21(3):1-8.
|
|
|
[13] |
|
[14] |
娄宗勇. 电动力缆绳离轨时间特性研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2007:4.
|
|
|
[15] |
徐大富. 电动力绳系离轨系统的建模与动力学分析[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2010:2-3.
|
|
|
[16] |
|
[17] |
|
[18] |
|
[19] |
|
[20] |
|
[21] |
|
[22] |
|
[23] |
|
[24] |
|
[25] |
|
[26] |
程守洙, 江之永. 普通物理学, 上册[M]. 第7版. 北京: 高等教育出版社, 2015:31.
|
|
|
[27] |
|
[28] |
|
[29] |
|
[30] |
|
[1] | 慕林栋, 赵鑫磊, 许鹏, 邱天奇, 江磊. 基于力控的助力双轮拖车载荷[J]. 兵工学报, 2023, 44(S2): 61-70. |
[2] | 高普, 李宏才, 刘辉, 孟杰克. 装甲车辆综合传动装置外接油管系统动态特性分析[J]. 兵工学报, 2023, 44(11): 3447-3454. |
[3] | 李军宁, 王倩, 韩卡, 陈武阁. 坦克炮发射角对炮塔座圈动力学行为及其润滑性能的影响[J]. 兵工学报, 2021, 42(9): 1819-1828. |
[4] | 甄文强, 杨奇, 姬永强, 石运国. 发射环境下导弹折叠翼的展开试验及仿真分析[J]. 兵工学报, 2018, 39(9): 1756-1761. |
[5] | 肖俊波, 杨国来, 李洪强, 邱明, 廖振强. 身管武器时延式喷管减后坐动力学建模仿真[J]. 兵工学报, 2017, 38(10): 1909-1917. |
[6] | 甄文强,姬永强,石运国. 导弹折叠翼展开过程的动力学仿真及试验研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(8): 1409-1414. |
[7] | 邹衍, 徐诚, 张克. 5.8mm/7.62mm模块化步枪运动特性匹配分析[J]. 兵工学报, 2015, 36(7): 1356-1362. |
[8] | 李佳圣, 邱明, 廖振强, 咸东鹏, 宋杰. 带膛口助旋制退器的转管机枪动力学建模与仿真[J]. 兵工学报, 2014, 35(9): 1344-1349. |
[9] | 黄雪涛, 顾亮, 吕唯唯, 杨聪彬, 高晓东, 朱兴高. 履带张紧力及其影响因素分析[J]. 兵工学报, 2014, 35(7): 1110-1118. |
[10] | 李军, 苑士华, 剧冬梅, 李瑞英. 基于动力学仿真的特种车辆操纵稳定性试验方法研究[J]. 兵工学报, 2014, 35(2): 262-267. |
[11] | 任凯, 杨立, 浦金云, 苏学荣. 基于系统动力学特性的虚拟舱室灭火交互模型[J]. 兵工学报, 2013, 34(9): 1137-1143. |
[12] | 李佳圣, 廖振强, 宋杰, 咸东鹏. 膛口制退效能对转管机枪射击密集度影响研究[J]. 兵工学报, 2013, 34(10): 1215-1220. |
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