清华大学学报(自然科学版)

作者：安阳, 武虎子, 穆湛, 王天舒

单位：1. 清华大学 航天航空学院, 北京 100084,2. 航空工业第一飞机设计研究院 总体气动设计研究所, 西安 710089

关键词：软式空中加油,动力学建模,加油软管,变长度,绝对节点坐标法

基金：国家自然科学基金面上项目(11672145)

在软式空中加油过程中对加油软管进行适当的收放可以有效抑制甩鞭现象的发生, 对加油软管进行准确的动力学分析对于实现安全可靠的空中加油具有重要意义。针对加油软管在平稳拖曳和收放过程中的动力学建模问题, 采用绝对节点坐标法建立了变长度三维梁单元的动力学模型。给出了由于单元长度变化而产生的陀螺力项和等效刚度项的具体表达式。通过设置所有单元的长度随时间同步变化, 实现了对加油软管任意非零长度的动态模拟。以绝对节点坐标法研究中的典型工况为例, 验证了模型在单元长度固定、伸长和缩短三种情况下的有效性。为空中加油软管的动力学分析与甩鞭现象的控制提供了高精度的动力学模型。

来源：2026年第5期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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