气体介质对排气式气囊缓冲特性影响研究
Chinese Space Science and Technology（2022）
Abstract
中国新一代载人飞船试验船研制过程中开发了一套组合式缓冲气囊.以新飞船返回舱为研究对象,通过流体力学和热力学理论推导,建立了含有内囊的组合式气囊缓冲过程动力学模型,并通过MSC-Dytran对其有效性进行了验证.之后通过仿真计算,分析了影响气囊缓冲特性的两项气体固有参数——气体自由度与摩尔质量——对气囊缓冲过程的影响.研究结果表明,相比气体自由度,摩尔质量对气囊缓冲特性影响更大,气体摩尔质量越小,气囊的排气速度越快,所需的排气口面积越小;但通过调整气囊的排气口面积,几种常见的气体可作为气囊缓冲介质实现相近的缓冲效果,其中由气囊缓冲介质不同导致的缓冲过载与反弹速度的最大偏差分别不超过0.2 g与0.12 m/s.研究结果可以为缓冲气囊工程应用中气体介质的选择提供一定参考.
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Key words
gas,airbag,dynamics,cushion characteristics,vent area
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