单充气环薄膜型减速器气动特性分析

超声速气动减速器的气动特性研究李伟2015年6月中图分类号：TJ430.1UDC分类号：623.4超声速气动减速器的气动特性研究作者姓名李伟学院名称机电学院指导教师纪秀玲副教授答辩委员会主席谌德荣教授申请学位工程硕士学科专业兵器工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月The Study for Aeroelasticity of Supersonic Inflatable Aerodynamic DeceleratorCandidate Name：Wei LiSchool or Department: School of Mechatronical Engineering Faculty Mentor: Associate Prof. Xiuling JiChair, Thesis Committee：Prof. Derong ChenDegree Applied: Master of EngineeringMajor：Armament EngineeringDegree by: Beijing Institute of TechnologyThe Date of Defence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。

尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。

与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。

特此申明。

签名：日期：摘要充气式气动减速器（IAD）作为一种航天器减速着陆系统，是一种新型的减速技术，具有阻力大、有效负载大的特点，以满足较大质量的探测器从高马赫数下迅速减速并安全着陆。

研究表明，与盘缝带伞减速器相比，超音速充气式气动减速器能提升大约80%的有效负载。

机械结构的气动特性分析与改进一、引言机械结构的气动特性是指在空气流动条件下，机械结构所表现出的动力学特性和流体力学特性。

它在机械工程领域中具有重要的意义，特别是在飞行器、汽车、风力发电等应用中。

本文将对机械结构的气动特性进行分析，并提出改进的方法。

二、气动特性分析1. 阻力分析机械结构在空气流动中会受到阻力的作用，阻力的大小直接影响机械结构的性能。

阻力主要由摩擦阻力和压力阻力两部分组成。

摩擦阻力是指空气流过机械结构表面产生的摩擦所造成的阻力，而压力阻力是指空气压力对机械结构所造成的阻力。

2. 升力分析机械结构在某些情况下需要产生升力，以支持其运动或保持平衡。

升力是指垂直于气流方向的力，它的大小与机械结构的形状、倾斜角度以及气流速度等有关。

在飞行器设计中，升力是保证飞机能够飞行的重要因素。

3. 气动失稳分析机械结构在空气流动中可能会出现气动失稳现象，这会对机械结构的性能和安全性产生严重影响。

气动失稳的原因主要有气动力矩的不平衡、气动力的突变、气动力的非线性特性等。

通过对气动失稳的分析，可以找出引起失稳的原因，并采取相应的改进方法。

三、改进方法1. 优化结构设计在机械结构的设计过程中，应考虑气动特性的影响，以便在设计阶段就能够减小阻力、增加升力，并提高结构的稳定性。

在设计中，可以采用气动外形优化方法，通过改变机械结构的形状和尺寸来改变其气动特性。

2. 使用流动分析软件在机械结构的优化过程中，可以使用流动分析软件对其气动特性进行模拟和分析。

流动分析软件可以帮助工程师更好地理解气动特性，并根据分析结果进行优化设计。

3. 增加附加装置为了改善机械结构的气动特性，可以考虑增加一些附加装置。

例如，在飞行器设计中，可以增加襟翼、前缘襟翼、尾翼等装置，来改变机械结构在空气流动中的气动特性。

四、案例分析以风力发电机组为例，通过对其机械结构的气动特性进行分析和改进，可以提高风力发电的效率和可靠性。

在风力发电机组的设计中，可以采用优化的叶片形状、增加控制装置等方法，来减小阻力、增加升力，并改善机械结构在风中的稳定性。

气动薄膜执行机构特点
气动薄膜执行机构是一种常见的气动执行元件，具有以下特点：
1. 简单结构：气动薄膜执行机构通常由一个弹性薄膜、一个工作腔和一个驱动气源组成，结构相对简单，易于制造和维护。

2. 轻量化：由于薄膜执行机构采用薄膜作为工作元件，相较于其他执行机构（如液压执行机构），具有较轻的重量，适用于对重量要求较高的场合。

3. 快速响应：气动薄膜执行机构由于薄膜的柔性特性，能够快速响应气源的压力变化，实现快速启动、停止和反转等运动。

4. 简便控制：气动薄膜执行机构的工作状态可以通过调节气源的压力控制，通过增减压力来实现不同的运动速度和力量输出。

5. 良好的密封性：薄膜执行机构的薄膜通常具有良好的密封性能，在工作过程中可以有效地避免气体泄漏。

6. 耐腐蚀性：气动薄膜执行机构通常采用耐腐蚀的材料制造，能够适应各种恶劣的工作环境。

7. 安全可靠：由于气动薄膜执行机构采用气体作为动力源，不像液压系统那样具有高压液体，因此在一些特定的工作场合中相对更安全可靠。

需要注意的是，气动薄膜执行机构也有一些局限性，例如输出力较小、速度受限、精度较低等。

在选择使用时，需要综合考
虑具体应用要求和执行机构的特点。

充气机翼保形设计与气动特性分析陈立立;李玲;郭正;张俊韬【摘要】充气机翼是一种典型的柔性充气结构,涉及到变形无人机前沿技术,未来可应用于折叠飞机、科学实验研究飞机、探测火星等其他行星的飞行器.依据内切圆逼近翼型方法,通过静力学进行保形证明,以NA-CA0018为原型翼型,设计不同内切圆数目逼近的充气机翼,利用CFD方法对所设计的充气机翼进行气动特性分析,研究不同充气机翼的气动特性和优劣性,初步掌握内切圆逼近翼型保形方法的基本性质.最后进行充气机翼的样机制作,并通过飞行试验演示验证充气机翼的飞行性能.结果表明:在低速飞行条件下,充气机翼升力系数较标准翼型有所损失,并且随内切圆数目变化不明显,基本达到标准翼型的80％左右,阻力系数变化较为明显,几乎比标准翼型增加了1.0～1.5倍.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2015(006)001【总页数】8页(P18-25)【关键词】充气机翼;保形设计;CFD;气动参数;飞行试验【作者】陈立立;李玲;郭正;张俊韬【作者单位】国防科技大学航天科学与工程学院,长沙410073;陕西中天火箭技术股份有限公司研发中心,西安710025;国防科技大学航天科学与工程学院,长沙410073;国防科技大学航天科学与工程学院,长沙410073【正文语种】中文【中图分类】V211.3由于国防科技的发展和全球战略的需要，各国对无人机的轻便、便携性提出了更高要求。

目前，部队机动性要求越来越高，现代作战系统需要更详细的战场信息，对便于携带的低成本无人机的需求已经显现出来[1-2]。

近年来，一种具有充气结构的无人机受到国内外广泛重视，此种无人机采用充气柔性材料，重量轻、成本低、具有很大优越性[3-6]。

目前，已出现了充气滑翔机、充气无人侦察机等新式结构无人机[7-8]。

例如NASA研究的一种折叠机翼膨胀技术，通过该技术曾试飞过一架使用充气折叠机翼的无人机I2000[9]。

Goodyear 公司开发了GA-33、GA-466等充气飞机[10]。

燃气透平轮缘密封流动特性和气动性能赵欣悦;雷隆;李志刚;李军【期刊名称】《西安交通大学学报》【年(卷),期】2024(58)5【摘要】轮缘密封是二次空气系统的重要组成部分,能有效抑制燃气入侵盘腔,但过量的封严冷气进入主流会显著影响透平气动性能。

采用数值求解三维非定常雷诺时均纳维斯托克斯(URANS)方程组和剪切应力传输(SST)k-ω湍流模型的方法研究了燃气透平轮缘密封流动特性和气动性能。

数值模拟得到的轮缘密封封严效率与实验数据吻合良好,验证了数值计算方法的可靠性。

研究了3种封严冷气量下的透平轮缘密封的封严效率和气动性能,分析了透平静动盘腔的流场结构和燃气入侵与冷气出流特性。

仿真结果表明:在所研究的3种封严冷气流量下,轮缘密封内腔完全封严,较小的封严冷气流量能使末级透平轮缘密封达到较高封严效率;在最小冷气流量时外腔动盘面平均封严效率比静盘面高4.4%。

对于末级透平,主流周向压力不均匀分布导致的外环诱导入侵占主导,且动叶前缘附近压力场对燃气入侵的影响大于静叶尾迹压力场。

封严冷气质量流量比每增大1.0%,透平级总总效率降低约1.0%,相对动盘壁面封严效率的影响,封严冷气流量对动叶气动性能的影响更大;出流冷气的流动方向相对主流在切向上滞后,使掺混气流以负攻角冲击动叶吸力面前缘,吸力面前缘压力增大。

该工作可为轮缘密封流动特性及其对透平级气动性能影响的研究提供参考。

【总页数】13页(P111-123)【作者】赵欣悦;雷隆;李志刚;李军【作者单位】西安交通大学叶轮机械研究所【正文语种】中文【中图分类】TK474.7【相关文献】1.透平级气动及运行参数对轮缘密封封严性能影响的数值研究2.间隙结构对轮缘密封封严性能及透平级气动性能影响的数值研究3.考虑轮缘密封射流与主流相互作用的透平级气热性能研究进展4.1.5级燃气透平轮缘密封非定常流动特征和封严效率的数值研究5.轮缘密封转静间隙处燃气入侵流动数值研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

薄膜式气动装置工作原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊薄膜式气动装置这玩意儿的工作原理。

你看啊，这薄膜式气动装置就像是一个特别勤劳的小工人，一直在默默地工作着。

它主要是由一些关键部分组成的，就好像人的身体有各种器官一样。

那薄膜呢，就像是小工人的手，特别灵活，能根据需要动起来。

这薄膜可神奇了，它能在气压的作用下变形，就跟个会变魔法的小道具似的。

当有气压施加在它上面时，它就乖乖地按照要求改变形状。

然后呢，还有那些气道啊，就像是小工人走的路，气在里面顺畅地流动着，把动力传送到该去的地方。

想象一下，你给气球吹气，气球会鼓起来，这薄膜式气动装置也差不多是这个道理呀。

只不过它更复杂一些，更有技术含量。

这气动装置工作起来可带劲了！它能快速地响应，就好像短跑运动员听到发令枪响一样，嗖的一下就行动起来了。

而且它还很可靠呢，不会轻易出故障，就像一个特别靠谱的朋友。

它在好多地方都能大显身手呢！比如说在一些工厂里，帮助完成各种生产任务；在一些设备中，默默地保障着设备的正常运行。

它虽然不显眼，但没有它还真不行！
你说这薄膜式气动装置是不是很有意思？它就像一个隐藏在幕后的小英雄，默默地为我们的生活和工作贡献着力量。

我们可不能小瞧了它呀！它用它独特的方式，为我们创造了很多便利和可能。

所以啊，我们得好好了解它，珍惜它，让它发挥出更大的作用！这就是薄膜式气动装置工作原理的有趣之处，大家明白了吗？
原创不易，请尊重原创，谢谢!。

摘要本文以“火星科学实验室”的探测器配备的张力锥形充气式气动减速器为研究对象，对其进行了气动特性及结构受力特性仿真分析研究。

首先，以LaRC的实验为参考进行数值算例验证，验证了本文数值方法的正确性。

在此基础上，对充气式气动减速器的大气进入过程进行了数值研究，分析了减速器在超声速流场中的气动特性，研究发现：在零攻角来流下，减速器周围流场呈对称分布。

随着来流速度增大，减速器头部的滞止压力和滞止温度逐渐增大，减速器阻力系数也逐渐增大。

在非零攻角来流下，减速器周围流场呈不对称分布。

随着来流攻角增大，减速器头部驻点位置逐渐由正中心向迎风面方向移动，减速器阻力系数逐渐减小，升力系数和负向俯仰力矩明显增加。

采用有限元方法对充气式气动减速器进行了结构受力分析和模态分析，研究了材料厚度、材料弹性模量和气动压力作用对减速器结构受力特性的影响，研究发现：改变气动压力和材料厚度、材料弹性模量对减速器表面形变和应力分布规律没有影响，增大气动压力会导致减速器表面形变增大，而增大材料厚度和材料弹性模量均会导致减速器表面形变减小。

充气式气动减速器的振型主要表现为充气环的摆动、扭曲或局部形变，随着阶数的增加，模态振动固有频率逐渐增大，且增大材料厚度、增大材料弹性模量和增大气动压力均会导致模态振动固有频率增大。

关键词：充气式气动减速器，流场分布，气动特性，结构受力分析，模态分析IABSTRACTThe simulation object is the Inflatable Aerodynamic Decelerator (IAD) matching to the entry capsule of Mars Science Laboratory (MSL) in this paper. The aerodynamic characteristics and the structure mechanical characteristics of the IAD are simulated and analyzed.First of all, the experiment made by LaRC is taken as a reference to verify the accuracy of the numerical method used in this paper. Based on this , the process of IAD entrying the atmosphere at supersonic is simulated and the aerodynamic characteristics of the IAD in supersonic flow field is analyzed. It’s found that, when the angle of attack is zero, the flow field around IAD is symmetrically distributed. With the increase of the velocity, the stagnation pressure and stagnation temperature in front of IAD increase gradually. The drag coefficient of IAD also increases gradually. When the angle of attack isn’t zero, the flow field around IAD is asymmetrically distributed. With the increase of the angle of attack, the stagnation point in front of IAD gradually moves from center to upwind direction gradually. The drag coefficient of IAD decreases gradually, while the lift coefficient and negative pitching moment of IAD increase obviously.Secondly, structural analysis and modal analysis of IAD are simulated based on Finite Element Method (FEM). The influence of the material thickness, material elasticity modulus and aerodynamic pressure made on the structural mechanical characteristics of IAD is studied. It’s found that, the material thickness, material elasticity modulus and aerodynamic pressure has no effect on the deformation and stress distribution on the surface of IAD. Increase of the aerodynamic pressure can lead to the deformation on the surface of IAD increase, while increase of the material thickness and material elastic modulus can lead to the deformation on the surface of IAD decrease. The vibration mode of the IAD is mainly manifested as the swing, distortion and local deformation of the inflatable ring. The natural frequency of modal vibration increases with the increase of order, and the increase of material thickness, material elastic modulus and aerodynamic pressure will lead to the natural frequency of modal vibration increase.Keywords:Inflatable Aerodynamic Decelerator, the distribution of the flow field, aerodynamic characteristics, structural analysis, modal analysisII目录第一章绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.1.1 火星探测气动减速技术介绍 (2)1.1.2 火星探测气动减速器分类 (3)1.1.2.1盘-缝-带伞 (3)1.1.2.2充气式气动减速器 (4)1.2充气式气动减速器研究现状 (5)1.2.1国外研究现状 (5)1.2.2国内研究现状 (8)1.3计算方法介绍 (9)1.3.1计算流体力学 (9)1.3.2流固耦合 (10)1.4本文的研究方向和主要工作 (11)第二章数值计算方法 (12)2.1控制方程 (12)2.1.1流体控制方程 (12)2.1.2固体控制方程 (14)2.1.3流固耦合方程 (14)2.2湍流模型 (15)2.3数值求解方法 (17)2.3.1 有限体积法 (17)2.3.2 有限元法 (18)2.4离散格式 (18)第三章充气式气动减速器气动特性研究 (20)3.1充气式气动减速器建模 (20)3.1.1几何建模和网格划分 (20)3.1.2计算模型选择和边界条件设置 (21)3.2算例验证和网格无关性验证 (22)3.2.1 算例验证 (22)3.2.2 网格无关性验证 (23)3.3充气式气动减速器气动特性分析 (24)III3.3.1超声速来流下的减速器绕流流场分析 (24)3.3.2不同速度来流下的减速器绕流流场分析 (25)3.3.3 不同攻角来流下的减速器绕流流场分析 (30)3.3.4 充气式气动减速器的气动特性分析 (34)3.4本章小结 (37)第四章充气式气动减速器结构力学特性研究 (39)4.1充气式气动减速器有限元结构建模 (39)4.1.1模型建立和网格划分 (39)4.1.2计算模型选取和耦合条件设置 (40)4.2 充气式气动减速器结构静力学特性分析 (40)4.2.1 气动压力作用下的充气式气动减速器受力分析 (40)4.2.2 材料厚度对充气式气动减速器受力特性的影响 (43)4.2.3 材料弹性模量对充气式气动减速器受力特性的影响 (46)4.3 充气式气动减速器结构动态特性分析 (50)4.3.1模态分析概念介绍 (50)4.3.2充气式气动减速器结构模态分析 (51)4.3.3气动压力作用下的充气式气动减速器结构模态分析 (54)4.4本章小结 (56)第五章总结与展望 (58)5.1工作总结 (58)5.2研究展望 (59)参考文献 (60)致谢 (64)在学期间的研究成果及发表的学术论文 (65)IV图表清单图 1. 1盘-缝-带伞示意图 (3)图 1. 2典型的拖曳型充气式气动减速器 (4)图 1. 3典型的贴附型充气式气动减速器 (5)图 2. 1有限元分析流程图 (18)图 3. 1设备舱结构外形示意图 (20)图 3. 2充气式气动减速器结构外形示意图 (21)图 3. 3充气式气动减速器模型网格划分 (21)图 3. 4充气式气动减速器刚体模型示意图 (22)图 3. 5计算模型网格划分示意图 (23)图 3. 6阻力系数计算结果与实验数据对比图 (23)图 3. 7不同数量的网格模型计算结果对比图 (24)图 3. 8超声速来流下的减速器周围流场流向速度分布云图 (24)图 3. 9超声速来流下的减速器周围流场lamb矢量散度分布云图 (25)图 3. 10 α=0°，不同速度来流下减速器对称面上的绕流流场速度分布云图 (26)图 3. 11减速器流场取值位置示意图 (26)图 3. 12不同速度来流下的减速器侧缘流场法向速度分布图 (27)图 3. 13不同速度来流下的减速器后方尾流区流场流向速度分布图 (27)图 3. 14 α=0°，不同速度来流下减速器对称面上的绕流流场压力分布云图 (28)图 3. 15 α=0°，不同速度来流下减速器阻力面上的无量纲压力分布图 (29)图 3. 16 α=0°，不同速度来流下减速器对称面上的绕流流场温度分布云图 (29)图 3. 17 α=0°，不同速度来流下减速器阻力面上的无量纲温度分布图 (30)图 3. 18 M∞=2，不同攻角来流下减速器对称面上的绕流流场流向速度分布云图 (31)图 3. 20不同攻角来流下的减速器后方尾流区流场流向速度分布图 (32)图 3. 21 M∞=2，不同攻角来流下减速器对称面上的绕流流场压力分布云图 (32)图 3. 22 M∞=2，不同攻角来流下减速器阻力面上的无量纲压力分布图 (33)图 3. 23 M∞=2，不同攻角来流下减速器对称面上的绕流流场温度分布云图 (34)图 3. 24 M∞=2，不同攻角来流下减速器阻力面上的无量纲温度分布图 (34)图 3. 25减速器的气动特性参数方向示意图 (35)图 3. 26减速器阻力系数变化规律示意图 (36)图 3. 27减速器升力系数变化规律示意图 (36)图 3. 28减速器俯仰力矩变化规律示意图 (37)V图 4. 1充气式气动减速器有限元模型 (39)图 4. 2超声速来流作用下的减速器表面形变分布云图 (41)图 4. 3 M∞=2~5，减速器表面形变沿阻力面径向分布图 (41)图 4. 4超声速来流作用下的减速器表面应力分布云图 (42)图 4. 5 M∞=2~5，减速器表面应力沿阻力面径向分布图 (43)图 4. 6不同材料厚度的减速器在气动压力作用下的表面形变分布云图 (44)图 4. 7不同材料厚度的减速器表面形变沿阻力面径向分布图 (44)图 4. 8不同材料厚度的减速器在气动压力作用下的表面应力分布云图 (45)图 4. 9不同材料厚度的减速器表面应力沿阻力面径向分布图 (45)图 4. 10不同材料厚度的减速器表面最大形变值和最大应力值变化规律 (46)图 4. 11不同材料弹性模量的减速器在气动压力作用下的表面形变分布云图 (47)图 4. 12不同材料弹性模量的减速器表面形变沿阻力面径向分布图 (48)图 4. 13不同材料弹性模量的减速器在气动压力作用下的表面应力分布云图 (49)图 4. 14不同材料弹性模量的减速器表面形变沿阻力面径向分布图 (49)图 4. 15不同材料弹性模量的减速器表面最大形变值和最大应力值变化规律 (50)图 4. 16减速器前6阶模态振动形变云图 (52)图 4. 17不同材料厚度的减速器前6阶模态振动固有频率和最大形变值的变化规律 (53)图 4. 18不同材料弹性模量的减速器前6阶模态振动固有频率和最大形变值的变化规律 54图 4. 19超声速来流作用下的减速器前6阶模态振动形变云图 (55)图 4. 20不同速度来流作用下的的减速器前6阶模态振动固有频率和最大形变值的变化规律 (55)表 3. 1来流参数设置 (22)表 4. 1 减速器前6阶固有频率和最大形变值 (52)VI注释表VII缩略词VIII第一章绪论1.1研究背景及意义20世纪60年代，美国国家航空航天局兰利研究中心（LaRC）首次提出将充气式气动减速器用于载人飞船的大气再入。

国外典型充气式再入减速器项目来源：高端装备研究发展中心导读：随着载人航天事业和行星探索任务的不断发展，再入返回运载工具受到运载火箭整流罩的大小限制越来越明显。

针对降低返回系统重量以增加有效载荷的日益需求，一种新型充气式再入减速器成为国际上研究的热点。

它具有易折叠包装、重量轻、展开阻力面积大，再入时弹道系数低和产生的气动热量小等明显优点，为航天员应急返回、深空探测以及有效载荷的回收提供了一种新的技术途径。

充气式进入减速系统一般由充气展开柔性结构、气源及充气组件、刚性结构、控制与测量装置、解锁装置等组成，其中最为重要的组成部分即为充气展开柔性结构。

充气展开柔性结构在发射时需要折叠包装，在轨及进入过程中充气展开，并维持所需的气动减速外形，能够承受高速下降过程中的气动加热。

围绕充气展开柔型结构，主要的关键技术有：多场耦合及气动优化设计，轻质柔性耐高温材料，折叠包装与充气展开技术。

美国的AID项目20世纪60年代，美国进行了附体式充气减速器（Attached Inflatable Decelerator，AID）项目研究。

该项目基于探测火星等空间任务的需求，目标是满足“海盗号”探测器进入火星大气后气动减速的要求。

由美国GoodYear公司对充气式进入减速技术开展了较为全面的研究，其采用的构型为附体式等强度曲面型方案。

附体式充气减速器AID项目AID项目原理样机采用了内部挥发气体充气及外部冲压充气补充的方案，即首先利用挥发式气体发生器实现充气结构的快速初步充气，使得充气结构外围的充气口能够展开，然后利用外部气流动压使大气进入而确保充气结构具备足够的内外压差。

AID项目开展了系列超声速风洞试验和空投试验，风洞试验的样机达到1.5m直径，验证了Ma=3条件下的气动特性，空投试验则成功展开了一个直径达到11m 的原理样机。

该样机外围充气口直径较大，几乎与尾部一圈气流分离栏的突出尺寸相近。

美国的IRV项目20世纪80年代后期至90年代初期，基于空间站应急救生、制品返回等需求，美国的航空航天回收系统公司（Aerospace Recovery Systems，Inc.）对充气式进入减速技术开展了新一轮的研究，启动了充气式回收飞行器（Inflatable Recovery Vehicle，IRV）项目。

大气减速特性实验报告引言大气减速是指飞行器在进入大气层时，通过气动阻力减速达到目标速度的过程。

在航天领域中，大气减速是非常关键的环节，它涉及到入轨、返回和降落等重要任务。

为了深入研究大气减速的特性，本实验旨在通过模拟大气减速过程，探究在不同条件下，飞行器的减速效果。

实验目的通过本实验，我们的目标是：1. 了解大气减速的作用和重要性；2. 研究不同条件下飞行器的大气减速特性；3. 探索优化大气减速过程的方法。

实验方法实验装置本实验采用气动隧道作为实验装置。

气动隧道是一种能够模拟大气流场的设备，通过控制流速和压强等参数，实现对飞行器的减速过程模拟。

实验步骤1. 设定实验参数：包括飞行器初始速度、初始高度、气流速度和压强等；2. 将飞行器放置在气动隧道中，并记录初始数据；3. 启动气动隧道，使其产生模拟大气流场；4. 观察并记录飞行器的减速过程；5. 结束实验，整理数据并进行分析。

实验结果实验1：不同初始高度下的大气减速特性在本次实验中，我们固定了飞行器初始速度为1000 m/s，气流速度为800 m/s 和压强为1 atm，仅改变了初始高度。

实验结果如下表所示：初始高度(m) 减速时间(s) 减速距离(m)1000 10 10002000 20 20003000 30 3000从实验结果中我们可以看出，随着初始高度的增加，飞行器的减速时间和减速距离也随之增加。

这是因为初始高度越高，气流密度越小，所以减速过程中遭受的气动阻力较小，需要更长的时间和距离来减速到目标速度。

实验2：不同气流速度和压强下的大气减速特性在本次实验中，我们保持了飞行器初始速度和初始高度不变（分别为1000m/s 和2000m），仅改变了气流速度和压强。

实验结果如下表所示：气流速度(m/s) 压强(atm) 减速时间(s) 减速距离(m)800 1 20 20001000 0.8 15 15001200 0.6 10 1000从实验结果中我们可以看出，随着气流速度的增加和压强的减小，飞行器的减速时间和减速距离都减小。

专利名称：一种充气展开气动阻尼减速器结构
专利类型：发明专利
发明人：卫剑征,谭惠丰,马瑞强,张雯婷,谢志民,林国昌,宋博申请号：CN201410460809.2
申请日：20140911
公开号：CN104290921A
公开日：
20150121
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种充气展开气动阻尼减速器结构。

该结构主要是弧形的刚性钝头和由织物纤维复合材料制成的充气展开结构组成刚柔组合体，涉及的充气展开气动阻尼减速器结构展开过程包括一级不同直径堆叠充气展开圆环的展开和二级展开圆环的展开；该结构还包括两个质量块沿滑道一起移动实现粗调得粗调控制块和仅仅沿滑道移动较小实现质心控制盘微调的微调控制块；通过移动四个方位质心控制块协同调节，可以实现对减速器四个方向姿态的控制。

本发明的结构质量轻；快速充气成型，形成大面积的阻力面。

由于主要采用织物纤维复合材料制作，便于充气展开气动阻尼减速器结构的高效率地折叠收拢，发射体积小。

申请人：哈尔滨工业大学
地址：150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区一匡街2号哈工大科技园A栋206
国籍：CN
代理机构：北京瑞思知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：李涛
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减速器通气器国标引言减速器通气器是一种用于工业设备中的关键零件，其主要作用是通过控制空气压力的变化以实现机械的减速和平稳工作。

为了保证减速器通气器在不同的设备中能够正常工作，国际上制定了一系列的标准和规范，以统一产品的质量和性能。

本文将深入探讨减速器通气器的国标，并对其相关内容进行全面、详细的介绍。

减速器通气器的定义与分类定义减速器通气器是一种安装在减速器上的通气装置，用于控制内部空气压力，防止减速器内部因为过高或过低的气压而导致故障或损坏。

分类根据不同的工作原理和结构形式，减速器通气器可以分为以下几类：1.膜片式通气器–工作原理：通过薄膜片的弹性变形来调节气压。

–结构形式：通常由多个薄膜片叠加而成。

2.压力调节器式通气器–工作原理：通过调节阀门的开关来改变气压。

–结构形式：包括进气阀门、出气阀门和调节阀门等组成。

3.湿式通气器–工作原理：通过水封作用来实现气压的变化。

–结构形式：包括水封室、进气管和出气管等部分。

减速器通气器国标的重要性减速器通气器国标的制定和执行对于工业设备的安全运行和产品的质量控制具有重要意义。

下面是国标制定的重要性的几点体现：1.统一产品质量标准：国标规定了减速器通气器的性能指标、测试方法和技术要求等，统一了产品的质量标准。

这样一来，生产厂家和使用者在选择和应用减速器通气器时可以遵循同一标准，确保产品的品质和可靠性。

2.保障设备的安全运行：减速器通气器在工业设备中起到了关键的作用，任何失效都可能导致设备的损坏甚至事故的发生。

国标对减速器通气器的设计、制造和使用等进行了规定，确保了通气器在工作过程中能够稳定可靠地工作，从而保障了设备的安全运行。

3.促进技术创新和进步：国标是行业技术发展的重要引导和推动力量。

通过制定国际标准，可以推动减速器通气器领域的技术创新和进步，促进行业的健康发展。

减速器通气器国标的制定和内容减速器通气器的国标由国际标准化组织（ISO）负责制定，不同地区的国家标准化组织可以根据ISO标准进行修订和补充。

单充气环薄膜型减速器气动特性分析卫剑征;马瑞强;谭惠丰;谢志民【摘要】针对降低返回系统质量与提高有效载荷的日益需求，一种新型充气式再入减速器成为国际上研究的热点之一。

它具有易折叠包装、质量轻、展开阻力面积大、再入时弹道系数低和产生的气动热量小等明显优点，为航天员应急返回、深空探测以及有效载荷的回收提供了一种新的技术途径。

文章针对单充气环薄膜型减速器再入时的气动特性，对其外围流场进行了仿真分析，对比分析了充气式减速器不同锥角及阻力面形状对气动特性的影响，结果表明，减速器所受的气动阻力与其锥角有明显关系，且具有非线性特点，当减速器锥角保持不变时，其阻力面的形状对气动阻力也有一定影响，且减速器再入过程中的阻力面形状可以改变其压力分布。

文章最后给出了充气减速器外围的流场、温度场和压力场，以及它们的变化特征，这能为充气式减速器的结构设计提供一定的参考依据。

% With the growing demand for reduction of Re-entry system mass and increase of pag load, more researchers give focus on a new type of inflatable membrane aeroshell (IMA), which is of easy packaging, light mass and large drag area. This aeroshell has low ballistic coefficient and aerodynamic heat. It provides a new technical approach for emergency re-entry of astronauts, exploration of space and recovery of payloads. In connection with the problem of aerodynamic characteristics of the aeroshell, the flow fields are analyzed in this paper. Moreover, the aeroshell’s aerodynamic characteristics at different cone angles and with different shapes of drag surface are compared. These results show that IMA’s aerodynamic characteristics are closely connected with cone angle and their relationshipis non-linear. When cone angle is the same, IMA’s drag has a relation with drag surface’s shape as well. Finally, its velocity, temperatu re and pressure field of IMA are provided. The research can provide some references for structural design of IMA.【期刊名称】《航天返回与遥感》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】7页(P49-55)【关键词】减速器;充气环;薄膜型;气动特性【作者】卫剑征;马瑞强;谭惠丰;谢志民【作者单位】哈尔滨工业大学，复合材料与结构研究所，哈尔滨 150080;哈尔滨工业大学，复合材料与结构研究所，哈尔滨 150080;哈尔滨工业大学，复合材料与结构研究所，哈尔滨 150080;哈尔滨工业大学，复合材料与结构研究所，哈尔滨 150080【正文语种】中文【中图分类】V4751 引言2011年11月，我国“天宫一号”目标飞行器与“神舟八号”在轨进行了成功对接，标志着我国的载人航天技术进入了一个新阶段。