Перспективные исследования

Основные цели исследований:

  • экспериментальное и теоретическое изучение всех процессов и явлений, возникающих при работе парашютных систем различной конструкции и в различных условиях;
  • разработка на этой основе широкого спектра математических моделей функционирования парашютной системы, имеющих различную степень сложности и позволяющих проводить как глубокие численные исследования функционирования, так и многовариантные расчеты на этапах проектирования и испытаний;
  • расширение средств и методов экспериментальных исследований функционирования парашютных систем и проведение их испытаний;
  • расширение круга задач, которые может решать парашютная техника за счет повышения ее разрешающей способности по различным параметрам технических требований.

Аэродинамика парашютных систем

Выработан принципиально новый подход к пониманию взаимодействия парашюта и среды, в которой он работает (атмосфера, водная среда). Взаимодействие должно рассматриваться как аэроупругий или гидроупругий процесс. Данный подход используется сейчас при разработке сложных математических моделей, предназначенных для численных исследований функционирования парашюта на ЭВМ.

Для дозвуковых скоростей исследованы все аэродинамические характеристики основных типов нейтральных парашютов, необходимые для расчета динамики системы объект-парашют. Исследованы максимальная аэродинамическая нагрузка, возникающая при наполнении парашюта, и фаза наполнения, на которой она действует. Получена их зависимость от площади и других параметров конструкции парашюта, а также от массы объекта и его траекторных параметров в момент начала наполнения. Кроме того, теперь может быть рассчитана текущая нагрузка на парашют на протяжении всего процесса наполнения. Исследованы характеристики сопротивления многокупольных парашютных систем и особенности их наполнения. Исследованы аэродинамическое качество и другие аэродинамические характеристики для различных типов конструкций планирующего парашюта. Создан метод расчета аэродинамического нагрева парашютов на сверхзвуковых скоростях, позволяющий проводить оценку влияния основных конструктивных параметров и условий введения на максимальную температуру нагрева материала парашюта. Проведены перспективные исследования аэродинамических характеристик, аэробаллистического нагрева и времени существования различных типов моделей парашютов, работающих на гиперзвуковых скоростях (до М=13).
Для парашютов, предназначенных для спуска аппаратов в атмосфере Марса (М=4-5), проведен расчетный анализ аэродинамического нагрева и работоспособности на заданных режимах и даны рекомендации по выбору конструктивных параметров. На основании изложенных результатов разработаны методики для аэродинамического расчета парашютов различной конструкции и различного назначения.

 Динамика парашютных систем

К настоящему времени установлено, что расчет динамики введения в действие элементов парашютной системы должен вестись на основе механики тела переменной массы, теории колебаний и волновой динамики. В области динамики системы объект-парашют установлено, что эта динамика определяется не только аэродинамическими, массовыми, центровочными и инерционными характеристиками объекта и парашюта. Существенно влияет на динамику также гибкость связей купола парашюта с объектом и их конструкция. Поэтому при разработке математических моделей система объект-парашют должна рассматриваться как система с 12-ю степенями свободы. На основе указанных результатов были созданы различные методики и программы, обеспечивающие динамический расчет парашютной системы.  

Прочность парашютных систем

Выработаны следующие общие положения расчета на прочность любого текстильного элемента парашютной системы:
  • действующая на элемент средняя эксплуатационная нагрузка определяется или методами сопромата, или расчетом напряженно-деформированного состояния конструкции, в которую входит элемент;
  • прочность элемента берется с учетом всех ее эксплуатационных потерь до начала нагружения элемента;
  • коэффициент безопасности берется в зависимости от рассеивания нагрузки на элемент и требуемой надежности по прочности.

Для практической реализации этих положений применительно к парашютным системам различной конструкции и парашютным системам различного назначения были созданы соответствующие методики расчета и нормы прочности.

 Надежность парашютных систем

Разработаны методики расчетной оценки надежности парашютной системы по функционированию и прочности, их подтверждения ускоренными испытаниями.Созданы различные методы ускоренных испытаний парашютной системы на прочностность и функционирование в стендовых и летных условиях. Организован регулярный анализ результатов эксплуатации серийных парашютных систем, который обеспечивает обратную связь между эксплуатацией и разработкой и имеет своей целью, как совершенствование парашютных систем, так и улучшение условий их эксплуатации.

ОАО "НИИ парашютостроения", 107241, г. Москва, ул. Иркутская, д.2, корпус 1
Телефон: +7 (495) 462-13-19 Факс: +7 (495) 462-52-33