[科普中國]-條帶式降落傘

條帶式降落傘是一種柔性透氣結(jié)構(gòu)，和載荷體構(gòu)成了復(fù)雜的聯(lián)合飛行系統(tǒng)。長期以來，降落傘的工作特性往往要通過大量的風(fēng)洞試驗(yàn)和投放試驗(yàn)獲得，很難通過理論分析和數(shù)值模擬準(zhǔn)確得到，隨著計(jì)算方法的發(fā)展和數(shù)值計(jì)算水平的提高，降落傘理論研究主要在傘—載系統(tǒng)飛行過程工作性能研究、降落傘的氣動(dòng)性能研究、降落傘的開傘性能研究、降落傘試驗(yàn)技術(shù)及降落傘優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)等方面取得了很大進(jìn)步。1

條帶式降落傘的結(jié)構(gòu)形狀即是圖1上的設(shè)計(jì)形狀，如平面圓形傘的結(jié)構(gòu)形狀實(shí)際上式一個(gè)平面多邊形，錐形傘的結(jié)構(gòu)形狀是棱錐體。根據(jù)傘衣結(jié)構(gòu)形狀可分為平面型 傘和非平面型傘，也可分為軸對稱型傘和鏡面對稱型傘（圖1）。常見的傘衣形狀有圓形傘、方形傘、導(dǎo)向面?zhèn)?、帶條傘、旋轉(zhuǎn)傘、十字形傘等。其性能特點(diǎn)見圖2、圖3。

結(jié)構(gòu)形狀通常用俯視圖和側(cè)視圖來表示。結(jié)構(gòu)形狀的特征參數(shù)為結(jié)構(gòu)直徑Dj，定義為兩相對傘衣幅最大寬度間的距離（圖4）。降落傘的大小用名義面積A0表示，A0表示所有產(chǎn)生氣動(dòng)力的織物面（肋面、圍幅、垂幅及穩(wěn)定幅等部件）的表面積的總和。名義直徑D0表示名義面積為A0的圓的直徑。降落傘張滿時(shí)的投影面積稱為At。1

圓形傘有平面圓形傘、底邊延伸形傘和成形幅傘三種。

由合頂角為360°的等腰梯形組成的多邊形稱為平面圓形傘。圓形傘的對稱結(jié)構(gòu)使其側(cè)滑方向有隨機(jī)性，與初始狀態(tài)有關(guān)。為控制側(cè)滑方向，改善操縱性，可在傘衣上開一定數(shù)量的排氣口。平面圓形傘結(jié)構(gòu)對稱，工作可靠，開傘時(shí)受力較均勻。因此，大多數(shù)傳統(tǒng)降落傘都以圓形傘作為基本結(jié)構(gòu)。1

方形傘一般結(jié)構(gòu)為平面方形切去四角，由數(shù)幅織物鎖縫而成。方形傘結(jié)構(gòu)簡單，材料利用率高。方形傘從傘頂?shù)降走吘嚯x不等，傘繩和傘衣受力不均勻，開傘緩慢，開傘動(dòng)載較小。在開傘過程中，傘衣各部位易錯(cuò)位，容易造成局部受損。1

條帶式降落傘的組成隨使用要求和開傘程序不同而變化。一般降落傘系統(tǒng)由引導(dǎo)傘、傘衣套、連接帶、主傘（傘衣和傘繩）、開傘裝置、脫離裝置、背帶系統(tǒng)和傘包等部件組成。1

引導(dǎo)傘的作用是將條帶式降落傘系統(tǒng)從傘包或傘箱中拉出，并拉直包裝主傘的傘衣套，最終將主傘從傘衣套中拉出，使主傘處于良好的充氣狀態(tài)。引導(dǎo)傘應(yīng)具有足夠的氣動(dòng)阻力、一定的彈跳力、開傘快、體積小、重量輕、包裝方便的特點(diǎn)。目前常采用以下三類引導(dǎo)傘：軟質(zhì)帶中心繩引導(dǎo)傘、軟質(zhì)無中心繩引導(dǎo)傘和彈簧骨架式引導(dǎo)傘，見圖5。1

傘衣套的作用是保護(hù)傘衣，并避免傘衣底邊在傘系統(tǒng)拉直前與氣流接觸使傘衣提前充氣。傘衣套應(yīng)保證傘繩、傘衣具有良好的拉直程序，減少傘繩抽打傘衣的幾率，傘衣套上部的鼓風(fēng)袋可以幫助引導(dǎo)傘拉出傘繩、傘衣。傘衣套又可分為長傘衣套、短傘衣套和帶兜底布的傘衣套。1

主傘包括傘衣和傘繩。傘衣是一個(gè)氣動(dòng)減速面，其功用是穩(wěn)定減速，保證人或物著陸安全。傘衣由織物縫制而成，其上有不同方向的加強(qiáng)帶以保證傘的強(qiáng)度。傘衣底邊縫制有加強(qiáng)帶，又稱傘衣底邊。傘衣底邊上縫有加強(qiáng)帶延伸而成的傘繩扣帶，用來連接條帶式傘繩，也有將傘繩縫在加強(qiáng)帶上。為了保證穩(wěn)定性和改善操縱性，在傘衣上還有各種孔洞和縫口，有的傘衣上還縫有鼓風(fēng)兜、肋片、導(dǎo)向面等附件，以改善降落傘工作性能。

條帶式傘繩的長短和數(shù)量對降落傘阻力特性有重要的影響。傘繩越短，其投影面積越小，阻力系統(tǒng)也越小，增大傘繩數(shù)量可增加傘衣的最大投影面積，從而增加阻力系數(shù)，但傘繩數(shù)量不能無限制地增加，否則會(huì)增加主傘重量，并引入氣流進(jìn)入傘衣受阻的“繩罩”現(xiàn)象。1