航空运输物资空投过程动力学模型

针对当前航空物资空投过程的运输机动力学建模条件过于简化、严重脱离空投过程实际的现状, 研究了现有空投过程动力学模型的适用性, 确立了分离体建模的方法。在无需分析货物与飞机整体的质心变化的情况下, 分别以空投物资与飞机为对象进行受力分析, 简化了建模过程且有利于定性分析货物对飞机的作用过程。为验证动力学模型的合理性, 使用某型运输机数据进行了仿真试验。
为验证空投过程中气动参数小扰动线性化的不合理性, 通过3种模式对气动参数进行处理, 对比分析了迎角响应曲线。对不同支持力、牵引力作用点、导轨模型、牵引力夹角模型、货物装载位置等条件下的空投过程运动学模型进行了量化分析, 并与现有模型进行对比。仿真结果表明: 气动参数小扰动线性化、视货物为运动规律已知的质点以及忽略舱内地板角等苛刻假设条件将导致较大的模型误差; 在进行大牵引比、大质量货物空投时, 应综合考虑牵引力数值与方向对空投动态响应的影响, 并尽量将货物安装在飞机舱门附近, 以缩短货物在舱内的运动时间, 降低干扰力矩幅值。