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第1章 绪论1

1.1 气动减速系统作用1

1.2 工作原理2

1.2.1 弹道系数2

1.2.2 工作原理3

1.3 类型及工作包线4

1.3.1 类型4

1.3.2 工作包线5

1.4 气动减速装置的应用情况7

1.4.1 飞行器回收7

1.4.2 救生10

1.4.3 空降空投11

1.4.4 兵器14

1.4.5 星际探测14

1.4.6 飞机16

1.4.7 高空空间应用18

第2章 基本理论21

2.1 坐标系及其变换21

2.1.1 坐标系21

2.1.2 坐标系之间的关系22

2.1.3 运动状态量之间的关系25

2.2 纺织材料及透气性26

2.2.1 纺织材料原料及基本形态26

2.2.2 纺织材料力学性能27

2.2.3 纺织材料的透气性29

2.2.4 织物透气性的影响因素31

2.3 速度33

2.3.1 地速与空速33

2.3.2 表速、真速和实际空速34

2.3.3 极限速度34

2.4 过载35

2.4.1 过载的概念35

2.4.2 过载影响因素36

2.5 气动性能37

2.5.1 气动力37

2.5.2 结构外形对气动性能的影响39

2.5.3 透气性对气动性能的影响40

2.5.4 工况对气动性能的影响42

2.6 附加质量45

2.6.1 附加质量的概念45

2.6.2 附加质量的确定48

第3章 航天器再入减速着陆系统52

3.1 概述52

3.1.1 再入航天器类型52

3.1.2 再入系统工作环境54

3.2 再入系统工作过程58

3.2.1 再入过程58

3.2.2 再入方式60

3.3 航天器回收着陆系统63

3.3.1 回收着陆过程63

3.3.2 回收系统组成65

3.3.3 伞舱盖分离过程66

3.3.4 着陆缓冲过程68

3.4 再入返回设计基本问题70

3.4.1 技术体系70

3.4.2 音障、热障和黑障71

3.4.3 再入走廊71

3.5 再入过程气动特性及飞行性能75

3.5.1 概述75

3.5.2 气动阻力与减速性能76

3.5.3 气动升力与轨迹控制77

3.5.4 配平迎角与稳定性能78

3.6 再入过程气动热79

3.6.1 气动热产生原因及影响79

3.6.2 热流密度工程估算方法81

3.6.3 参考焓方法84

3.6.4 表面温度估算86

3.7 再入航天器防热设计87

3.7.1 气动热设计87

3.7.2 防热方法88

3.7.3 防热材料89

第4章 超音速气动减速系统92

4.1 概述92

4.1.1 大载重任务需求92

4.1.2 提高包线性能要求94

4.2 柔性充气式气动减速装置95

4.2.1 发展历程95

4.2.2 结构分类98

4.2.3 气球伞101

4.2.4 充气式阻力锥107

4.3 机械式气动减速装置115

4.3.1 结构类型及特点115

4.3.2 半刚性可展开伞状减速器117

4.3.3 折叠板刚性减速装置119

4.3.4 旋翼式气动减速装置121

4.4 飞行性能124

4.4.1 轨迹设计及控制124

4.4.2 刚体运动方程125

4.4.3 超音速减速系统轨迹计算127

第5章 降落伞基础及气动性能130

5.1 概述130

5.1.1 发展历程130

5.1.2 伞系统组成131

5.2 伞衣类型137

5.2.1 伞衣几何结构137

5.2.2 密实织物伞138

5.2.3 开缝伞141

5.2.4 旋转伞143

5.3 降落伞的气动性能145

5.3.1 降落伞的气动力参数145

5.3.2 结构对气动力的影响146

5.3.3 伞衣压强分布及研究方法148

5.3.4 降落伞的气动稳定性154

5.4 降落伞的气动热问题155

5.4.1 热平衡方程155

5.4.2 对流换热系数157

5.5 阻力特征及控制159

5.5.1 意义159

5.5.2 收口方法160

5.5.3 收口绳的安装及结构162

5.5.4 收口布的安装及结构163

5.5.5 收口控制程度165

5.6 尾流及影响166

5.6.1 亚音速尾流166

5.6.2 超音速尾流167

5.6.3 尾流区影响因素168

5.6.4 降落伞尾流及伞顶塌陷170

5.7 群伞气动性能174

5.7.1 概述174

5.7.2 群伞性能特点175

5.7.3 群伞设计要点178

5.8 降落伞振动180

5.8.1 伞衣振动180

5.8.2 绳带振动183

5.8.3 共振186

第6章 伞-载系统动力学188

6.1 降落伞的工作过程188

6.2 降落伞开伞过程189

6.2.1 降落伞开伞方式189

6.2.2 降落伞开伞程序190

6.2.3 降落伞的充气过程192

6.2.4 降落伞的折叠和包装193

6.3 拉直过程动力学196

6.3.1 拉直阶段轨迹计算196

6.3.2 拉直力计算模型198

6.3.3 最大拉直力估算201

6.3.4 拉直力影响因素204

6.3.5 拉出过程设计要点205

6.4 充气过程动力学206

6.4.1 降落伞的充气性能206

6.4.2 阻力特征及附加质量的变化210

6.4.3 充气过程运动模型215

6.4.4 最大开伞动载估算217

6.4.5 开伞动载影响因素222

6.4.6 充气过程设计要点224

6.5 伞-载系统稳定稳降阶段226

6.5.1 稳定阶段损失高度估算226

6.5.2 伞-载系统的稳定性227

6.5.3 伞-载系统稳定性判据228

6.5.4 三维稳降阶段运动方程231

6.5.5 伞-载系统稳定性影响因素233

第7章 翼伞基础238

7.1 概述238

7.2 冲压式翼伞基本结构240

7.3 翼伞气动特性242

7.3.1 二维气动特性242

7.3.2 翼伞气动特性243

7.3.3 翼伞升阻比的影响因素244

7.4 翼伞系统静稳定性247

7.4.1 翼伞系统静稳定性分析247

7.4.2 静稳定性影响因素248

7.5 翼伞系统工作过程250

7.6 开伞过程252

7.6.1 开伞控制方法252

7.6.2 充气过程运动模型255

7.6.3 收口布三阶段模型258

7.7 滑翔飞行过程263

7.7.1 翼伞系统六自由度模型263

7.7.2 翼伞系统平面运动模型265

7.7.3 稳定滑翔运动267

7.7.4 翼伞滑翔性能268

7.8 牵引升空过程271

7.9 翼伞操纵及减速雀降过程273

7.9.1 翼伞的操纵273

7.9.2 翼伞的雀降着陆运动275

第8章 气动减速系统设计277

8.1 充气式减速器设计277

8.1.1 气球伞设计277

8.1.2 充气式再入器设计282

8.1.3 充气式减速器材料选择284

8.2 弹道型降落伞设计290

8.2.1 结构设计290

8.2.2 强度计算292

8.3 冲压式翼伞设计299

8.3.1 翼型设计299

8.3.2 伞衣设计301

8.3.3 伞绳及操纵绳设计304

8.3.4 其他附件设计306

8.3.5 材料选择307