CN101941525A - 记录器回收用伞降装备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空航天领域的记录器回收，具体是一种记录器回收用伞降装备。解决了目前航空航天领域记录器回收不易的问题，包括容纳箱、伞箱；伞箱箱盖一侧盖侧板外壁上固定卡块，相对一侧盖侧板外壁上固定下部翘起的弹簧片；伞箱箱体一侧箱侧板内壁上固定主卡块，相对一侧箱侧板上开设卡槽；主卡块下设蓄能器、启动控制装置，蓄能器活塞柱自由端与弹簧片下部正对；启动控制装置含高度传感器、步进电机、控制单片机，步进电机动力输出轴上固定拨动蓄能器开关的拨片；箱底板上安装压缩弹簧，压缩弹簧与箱盖间放置降落伞，降落伞伞绳与箱底板固定，伞顶上固定GPS定位装置。结构简单、合理，能在回收过程中有效保护记录器，在着陆后能提供定位信息。

Description

记录器回收用伞降装备

技术领域

本发明涉及航空航天领域的记录器回收，具体是一种记录器回收用伞降装备。

背景技术

目前，航空航天领域中飞行体升空后，经常需要回收脱离飞行体的记录器或与飞行体一起坠落的记录器，用以读取记录器内记录的监测数据，以便收集飞行体的升空轨迹、速度等参数信息，用于后续对飞行体的研究和考证。例如：火箭推进段内设置的状态记录器，其在火箭上升过程中，实时记录火箭升空的参数信息，同推进段一起脱离火箭，由高空下落。由于记录器自高空下落的落差极大，使得记录器外即使采取了抗震措施，仍有可能因坠落，造成记录器内部结构损坏，而导致记录器内数据无法读取；甚至因强大的下落冲击力，钻入地下，造成记录器无法找寻的状况，最终导致记录器的回收失败。

发明内容

本发明为了解决目前航空航天领域的记录器回收不易，存在记录器内部结构损坏机率较大、地面搜寻无法快速完成等问题，提供了一种记录器回收用伞降装备。

本发明是采用如下技术方案实现的：记录器回收用伞降装备，包括用于放置记录器的容纳箱、与容纳箱顶部固定用于放置降落伞的伞箱；

所述伞箱包含由箱底板、沿箱底板边缘设置且与箱底板垂直固定的箱侧板构成的箱体，以及盖于箱体上由盖顶板、沿盖顶板边缘设置且与盖顶板垂直固定的盖侧板构成的箱盖；

箱盖一侧盖侧板的外壁上固定有卡块，相对一侧盖侧板的外壁上固定有弹簧片，弹簧片的上部与盖侧板固定，且下部翘起；

箱体一侧箱侧板的内壁上固定有用于对箱盖上弹簧片在原始状态时能实施卡固的主卡块，相对一侧箱侧板上开设有用于卡固箱盖上卡块的卡槽或卡孔；

箱体内主卡块的下方设有蓄能器和蓄能器启动控制装置，蓄能器与箱侧板垂直设置，且蓄能器的活塞柱自由端与箱盖上弹簧片翘起的下部正对；

所述蓄能器启动控制装置包含用以检测伞降装置距离地面高度的高度传感器、步进电机、步进电机配设的控制单片机，高度传感器的输出端与步进电机的控制单片机相连，步进电机的动力输出轴上固定有用以拨动蓄能器开关的拨片；

箱体内箱底板上安装有弹力方向与箱底板垂直的压缩弹簧，降落伞置于箱体内箱底板上的压缩弹簧与箱盖之间，降落伞的伞绳通过螺栓与箱体的箱底板固定，且降落伞的伞顶上固定有GPS定位装置。

在组装本发明的伞箱时，首先将降落伞的伞绳通过螺栓与箱体的箱底板固定后，将降落伞和其上GPS定位装置一同折叠，放入箱体内，并置于压缩弹簧上；然后将箱盖上的卡块插入箱体上设置的卡槽或卡孔内，用力将箱盖下压，将降落伞置于箱体内箱底板上的压缩弹簧与箱盖之间，使压缩弹簧压紧，最后在箱体上安装主卡块，卡固住箱盖上的弹簧片，在压缩弹簧向上的回复力作用下，箱盖通过其上卡块、弹簧片与箱体的配合关系，与箱体牢牢固定。

应用时，将本发明所述伞降装备装配于飞行体上，由飞行体的升空开始，本发明所述伞降装备中蓄能器启动控制装置的高度传感器实时检测伞降装备距离地面的高度，并将高度信息实时的传输给步进电机的控制单片机，当步进电机的控制单片机接收到的高度信息满足设定条件时，控制单片机会向步进电机输出启动信号，控制步进电机启动，步进电机的动力输出轴转动，并带动其上固定的拨片拨动蓄能器开关，控制蓄能器动作，蓄能器内部的压力将活塞柱顶出，活塞柱将箱盖上弹簧片翘起的下部压向箱盖，使得箱体上主卡块对弹簧片的卡固作用失效，在箱体内压缩弹簧的回复力作用下，箱盖向外翻转，箱盖上的卡块由箱体上设置的卡槽或卡孔内脱出，箱盖与箱体完全脱离，箱体内的降落伞自然打开，从而达到自动控制开伞的目的；容纳箱内的记录器可以利于降落伞平稳地降落于地面，避免容纳箱与地面发生较大冲击，能有效保护容纳箱内记录器内部结构的完好，且本伞降装备降落后，降落伞能散落在地面上形成醒目标志，同时搜索人员能通过降落伞伞顶上的GPS定位装置方便、快捷地搜寻到记录器，完成记录器回收。所述伞降装备中采用的高度传感器、步进电机、GPS定位装置、蓄能器为现有公知产品，能由市面上直接购得。

另外，本发明所述伞降装备工作中提及的设定条件会因应用本伞降装备的飞行体的不同而不同，例如本发明所述伞降装备如应用于火箭推进端内的记录器，则所述的设定条件可以定为当高度传感器第二次检测到某一高度时，该高度应根据适宜降落伞打开的高度进行设定，该设定条件订立的依据在于：火箭升空过程中所述伞降装备的高度传感器会检测到设定高度，而在推进段脱离火箭主体的下落过程中高度传感器会再次检测到设定高度，证明当所述伞降装备的高度传感器第二次检测到设定高度时，所述伞降装备正在下落，应该立刻打开降落伞，实施记录器回收。

与现有技术相比，本发明以伞降方式实现记录器回收，能有效保护记录器内部结构；且降落伞的开启为自动化控制开伞，精度高，反应快；本发明所述伞降装备落地后降落伞散落在地面形成醒目的标志，利于搜寻，且降落伞伞顶设置的GPS定位装置不会被覆盖或被掩埋，从而能为伞降装备的搜寻提供高强度、高清晰的GPS定位信息，大大减小记录器回收的搜索难度；本发明结构简单、可靠，可以按照航空航天领域的要求以小型化实现，有效降低装备的体积和重量；除记录器外，可广泛应用在航空航天领域中其它各种可回收设备的保护性回收。

本发明结构简单、合理，自动化程度高，满足航空航天领域的设备要求，使用可靠性高，能在回收过程中有效保护记录器，并在着陆后能提供定位信息，便于搜索人员快速寻获记录器。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为伞箱的结构示意图；

图3为蓄能器与步进电机的设置位置关系图；

图4为图3的俯视图；

图5为伞箱箱盖的俯视图；

图6为本发明降落伞展开后下落的姿态图；

图中：1-容纳箱；2-降落伞；3-箱底板；4-箱侧板；5-盖顶板；6-盖侧板；7-卡块；8-弹簧片；9-主卡块；10-卡槽或卡孔；11-蓄能器；12-活塞柱；13-高度传感器；14-步进电机；15-动力输出轴；16-蓄能器开关；17-拨片；18-压缩弹簧；19-螺栓；20-GPS定位装置；21-钢筋。

具体实施方式

记录器回收用伞降装备，包括用于放置记录器的容纳箱1、与容纳箱1顶部固定用于放置降落伞2的伞箱；

所述伞箱包含由箱底板3、沿箱底板3边缘设置且与箱底板3垂直固定的箱侧板4构成的箱体，以及盖于箱体上由盖顶板5、沿盖顶板5边缘设置且与盖顶板5垂直固定的盖侧板6构成的箱盖；

箱盖一侧盖侧板6的外壁上固定有卡块7，相对一侧盖侧板6的外壁上固定有弹簧片8，弹簧片8的上部与盖侧板6固定，且下部翘起；

箱体一侧箱侧板4的内壁上固定有用于对箱盖上弹簧片8在原始状态时能实施卡固的主卡块9，相对一侧箱侧板4上开设有用于卡固箱盖上卡块7的卡槽或卡孔10；

箱体内主卡块9的下方设有蓄能器11和蓄能器启动控制装置，蓄能器11与箱侧板6垂直设置，且蓄能器11的活塞柱12自由端与箱盖上弹簧片8翘起的下部正对；

所述蓄能器启动控制装置包含用以检测伞降装置距离地面高度的高度传感器13、步进电机14、步进电机14配设的控制单片机，高度传感器13的输出端与步进电机14的控制单片机相连，步进电机14的动力输出轴15上固定有用以拨动蓄能器开关16的拨片17；

箱体内箱底板3上安装有弹力方向与箱底板3垂直的压缩弹簧18，降落伞2置于箱体内箱底板3上的压缩弹簧18与箱盖之间，降落伞2的伞绳通过螺栓19与箱体的箱底板3固定，且降落伞2的伞顶上固定有GPS定位装置20。

具体实施时，为了加强容纳箱1与伞箱之间的固定关系，避免在回收记录器时容纳箱1与伞箱分离，容纳箱1和伞箱外固定有若干同时与两箱固定的钢筋21，所述钢筋21直接与两箱焊接固定或通过螺栓与两箱固定。对于与伞箱箱体固定的主卡块9、以及与伞箱箱盖固定的卡块7来说，其结构只要能有效实现发明内容中工作过程部分阐述的卡固功能、脱离功能即可，考虑到主卡块9及卡块7的卡固效果和脱离效果，主卡块9及卡块7的截面一般确定为直角梯形或直角三角形，主卡块9及卡块7与对应箱体、箱盖固定时，主卡块9及卡块7截面直角边所在平面与对应的箱体、箱盖固定，而主卡块9及卡块7截面斜边所在平面朝向下方；

另对于伞箱箱体内卡固箱盖上卡块7的卡槽或卡孔10来说，其设置位置无需局限在伞箱箱体的箱侧板4上，考虑到伞箱的整体对称性、重量的均匀分布，卡槽或卡孔10的设置位置相对于箱侧板来说，应向伞箱中心方向靠近，因此，可以在伞箱箱体固定有主卡块9的箱侧板4相对侧的箱侧板4上固定与主卡块9同宽的卡板22，在伞箱箱体内垂直固定位于卡板22的立板23，卡板22与立板23之间即可形成卡固箱盖上卡块7的卡孔10。

Claims (1)

1.一种记录器回收用伞降装备，包括用于放置记录器的容纳箱（1）、与容纳箱（1）顶部固定用于放置降落伞（2）的伞箱；

所述伞箱包含由箱底板（3）、沿箱底板（3）边缘设置且与箱底板（3）垂直固定的箱侧板（4）构成的箱体，以及盖于箱体上由盖顶板（5）、沿盖顶板（5）边缘设置且与盖顶板（5）垂直固定的盖侧板（6）构成的箱盖；

箱盖一侧盖侧板（6）的外壁上固定有卡块（7），相对一侧盖侧板（6）的外壁上固定有弹簧片（8），弹簧片（8）的上部与盖侧板（6）固定，且下部翘起；

箱体一侧箱侧板（4）的内壁上固定有用于对箱盖上弹簧片（8）在原始状态时能实施卡固的主卡块（9），相对一侧箱侧板（4）上开设有用于卡固箱盖上卡块（7）的卡槽或卡孔（10）；

箱体内主卡块（9）的下方设有蓄能器（11）和蓄能器启动控制装置，蓄能器（11）与箱侧板（6）垂直设置，且蓄能器（11）的活塞柱（12）自由端与箱盖上弹簧片（8）翘起的下部正对；

所述蓄能器启动控制装置包含用以检测伞降装置距离地面高度的高度传感器（13）、步进电机（14）、步进电机（14）配设的控制单片机，高度传感器（13）的输出端与步进电机（14）的控制单片机相连，步进电机（14）的动力输出轴（15）上固定有用以拨动蓄能器开关（16）的拨片（17）；

箱体内箱底板（3）上安装有弹力方向与箱底板（3）垂直的压缩弹簧（18），降落伞（2）置于箱体内箱底板（3）上的压缩弹簧（18）与箱盖之间，降落伞（2）的伞绳通过螺栓（19）与箱体的箱底板（3）固定，且降落伞（2）的伞顶上固定有GPS定位装置（20）。

Images