Diseño de la Fase de Desaceleración Aérea de un Aerostato Considerando la Escala de Despliegue
Autores: Liao, Jun; Mai, Yu; Li, Jun; Jiang, Yi; Wang, Siyuan; Zhang, Kai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Diseño de la Fase de Desaceleración Aérea de un Aerostato Considerando la Escala de Despliegue
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sistemas de despliegue de aerostatos tradicionales
Despliegue rápido
Modelo dinámico
Paracaídas
Aerostato
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas tradicionales de despliegue de aerostatos dentro de la atmósfera terrestre enfrentan diversas limitaciones, como un alto riesgo y largos tiempos de despliegue. En contraste, los sistemas de aerostatos de despliegue rápido tienen la ventaja de alta eficiencia y flexibilidad. Para mejorar el rendimiento de desaceleración y estabilidad, se establece un modelo dinámico del paracaídas y modelos dinámicos y termodinámicos del aerostato en este trabajo. Se investiga en detalle el impacto de diferentes radios de paracaídas, relaciones de radio de ascenso (/) y coeficientes de tiempo de llenado durante el proceso de desaceleración e inflación. Además, se discute el análisis comparativo de diferentes aerostatos. Los resultados muestran que el radio y / del paracaídas afectan principalmente su capacidad de desaceleración, mientras que el coeficiente de tiempo de llenado afecta la carga dinámica. Para radios de globos que superan los 8 m, aumentar el radio del paracaídas no permite el despliegue por encima de 10,000 m. A medida que aumenta el radio del globo, se requiere un mayor coeficiente de tiempo de llenado. Se recomienda un paracaídas con / = 0.8 para un globo con un radio inferior a 6.5 m, y / = 0.6 se recomienda para un radio superior a 6.5 m. Estos hallazgos proporcionan referencias valiosas para sistemas de aerostatos de despliegue rápido.
Descripción
Los sistemas tradicionales de despliegue de aerostatos dentro de la atmósfera terrestre enfrentan diversas limitaciones, como un alto riesgo y largos tiempos de despliegue. En contraste, los sistemas de aerostatos de despliegue rápido tienen la ventaja de alta eficiencia y flexibilidad. Para mejorar el rendimiento de desaceleración y estabilidad, se establece un modelo dinámico del paracaídas y modelos dinámicos y termodinámicos del aerostato en este trabajo. Se investiga en detalle el impacto de diferentes radios de paracaídas, relaciones de radio de ascenso (/) y coeficientes de tiempo de llenado durante el proceso de desaceleración e inflación. Además, se discute el análisis comparativo de diferentes aerostatos. Los resultados muestran que el radio y / del paracaídas afectan principalmente su capacidad de desaceleración, mientras que el coeficiente de tiempo de llenado afecta la carga dinámica. Para radios de globos que superan los 8 m, aumentar el radio del paracaídas no permite el despliegue por encima de 10,000 m. A medida que aumenta el radio del globo, se requiere un mayor coeficiente de tiempo de llenado. Se recomienda un paracaídas con / = 0.8 para un globo con un radio inferior a 6.5 m, y / = 0.6 se recomienda para un radio superior a 6.5 m. Estos hallazgos proporcionan referencias valiosas para sistemas de aerostatos de despliegue rápido.