CN110723298A - 多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞 - Google Patents

多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞 Download PDF

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夏婧琪
喻东明
张鑫华
吴飞
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Abstract

本发明提供了一种多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞，伞衣上绑有约束绳，约束绳能限制伞衣的展开，伞衣上设有用于割断约束绳的切割器和用于触发切割器进行切割动作的触发装置，着陆减速时，触发装置根据开伞情况控制切割器依次割断约束绳，伞衣逐步开伞直至全部张满。避免了开伞冲击过大，提高了减速效果的持续性，缩短了滑跑距离，便于实施。

Description

多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞
技术领域
本发明属于飞行器着陆领域，具体涉及一种多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞。
背景技术
目前平飞飞行器在着陆时基本都需要采用阻力伞进行减速，传统阻力伞在开始工作后阻力特征面积一般为固定值，根据阻力
Figure BDA0002251780370000011
当阻力特征面积Cs一定时，阻力伞提供的阻力随速度的降低呈平方倍下降，而随着减速过程的继续速度将不断减小，阻力伞所能提供的阻力将快速下降，减速效果无法持续。
理想的减速性能应当在全减速过程中提供较为平稳持续的阻力，尤其是对于大吨位飞行器，要将速度从较高值减速至预定速度需要转化的动能将十分巨大，现有阻力伞的减速效果随着飞行器速度的降低将呈平方倍下降，不仅无法有效地在全减速过程中发挥最大减速能力以尽可能缩短滑跑距离，而且还将造成在减速初期速度较大时阻力伞产生较大的力，对飞行器及阻力伞的结构强度带来较大的冲击，这是阻力伞长久以来一直存在的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞，避免了开伞冲击过大，提高了减速效果的持续性，缩短了滑跑距离，便于实施。
本发明所采用的技术方案是：
一种多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞，伞衣上绑有约束绳，约束绳能限制伞衣的展开，伞衣上设有用于割断约束绳的切割器和用于触发切割器进行切割动作的触发装置，着陆减速时，触发装置根据开伞情况控制切割器依次割断约束绳，伞衣逐步开伞直至全部张满。
作为本发明的一种改进，约束绳为收口绳，收口绳分布在伞衣底部开口处且长度从伞衣底边到顶部方向依次增加，触发装置包括触发电路和压强传感器，压强传感器、触发电路和切割器依次电连接，压强传感器用于检测伞衣内外压强差并上传给触发电路，触发电路根据伞衣内外压强差激发切割器进行切割动作。
进一步地，着陆减速时，1)主伞开始充气直至被第一级收口绳约束，压强传感器检测到伞衣内外压强差达到第一个峰值时，触发电路判断主伞张满，当压强传感器检测到伞衣内外压强差减小到对应的设定值时，触发电路激发切割器将第一级收口绳割断；2)伞衣继续充气直至被下一级收口绳约束，压强传感器检测到伞衣内外压强差达到下一个峰值时，触发电路判断主伞已张满，当压强传感器检测到伞衣内外压强差减小到对应的设定值时，触发电路激发切割器将下一级收口绳割断；3)重复步骤2)，直至伞衣全部张满。
作为本发明的另一种改进，约束绳为束腰绳，束腰绳位于伞衣腰部附近，触发装置包括延时电路和拉绳，拉绳设在伞衣上且与延时电路的启动位连接，伞衣开始充气到一定程度后拉绳能拉出延时电路的启动位将延时电路启动，延时电路与切割器电连接，延时电路启动后达到设定时间时切割器将束腰绳割断。
进一步地，着陆减速时，主伞开始充气，到一定程度后拉绳拉出延时电路的启动位将延时电路启动，主伞充气到被束腰绳约束后，延时电路达到设定时间，切割器将束腰绳割断，伞衣继续充气直至全部张满。
本发明的有益效果是：
伞衣逐步开伞直至全部张满，可以使阻力伞在减速初期速度较高时以较小的面积为飞行器提供阻力，避免开伞冲击过大，在减速过程中随着速度的降低不断增加阻力面积，以补充随速度减小而变小的阻力，提高了减速效果的持续性，缩短了滑跑距离；只需在伞衣上增设约束绳、切割器和触发装置，改进简单，便于实施。
附图说明
图1是现有的阻力伞减速时的阻力-时间曲线。
图2是本发明实施例一减速时的阻力-时间曲线。
图3是本发明实施例一的充气过程示意图。
图4是本发明实施例二的充气过程示意图。
图中：1-伞衣；2-伞绳；3-第一级收口绳；4-第二级收口绳；5-第三级收口绳；6-压强传感器；7-导线；8-切割器；9-束腰绳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明提供多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞，伞衣1上绑有约束绳，约束绳能限制伞衣1的展开，伞衣1上设有用于割断约束绳的切割器8和用于触发切割器8进行切割动作的触发装置，着陆减速时，触发装置根据开伞情况控制切割器依次割断约束绳，伞衣1逐步开伞直至全部张满。对比图1和图2可知，伞衣1逐步开伞直至全部张满，可以使阻力伞在减速初期速度较高时以较小的面积为飞行器提供阻力，避免开伞冲击过大，在减速过程中随着速度的降低不断增加阻力面积，以补充随速度减小而变小的阻力，提高了减速效果的持续性，缩短了滑跑距离；只需在伞衣1上增设约束绳、切割器8和触发装置，改进简单，便于实施。
下面是本发明的两个实施例。
实施例一
如图3所示，约束绳为收口绳，收口绳分布在伞衣1底部开口处且长度从伞衣1底边到顶部方向依次增加，触发装置包括触发电路和压强传感器6，压强传感器6、触发电路和切割器8依次电连接，压强传感器6用于检测伞衣1内外压强差并上传给触发电路，触发电路根据伞衣1内外压强差激发切割器8进行切割动作。
实施例一的着陆减速过程是(以三个收口绳为例，可以根据实际需要调整)：1)主伞开始充气直至被第一级收口绳3约束，压强传感器6检测到伞衣1内外压强差达到第一个峰值时，触发电路判断主伞张满，当压强传感器6检测到伞衣1内外压强差减小到对应的设定值时，触发电路激发切割器8将第一级收口绳3割断；2)伞衣1继续充气直至被第二级收口绳4约束，压强传感器6检测到伞衣1内外压强差达到第二个峰值时，触发电路判断主伞已张满，当压强传感器6检测到伞衣1内外压强差减小到对应的设定值时，触发电路激发切割器8将第二级收口绳4割断；3)伞衣1继续充气直至被第三级收口绳5约束，压强传感器6检测到伞衣1内外压强差达到第三个峰值时，触发电路判断主伞已张满，当压强传感器6检测到伞衣1内外压强差减小到对应的设定值时，触发电路激发切割器8将第三级收口绳5割断，伞衣1继续充气直至全部张满。
实施例二
如图4所示，约束绳为束腰绳9，束腰绳9位于伞衣1腰部附近，触发装置包括延时电路和拉绳，拉绳设在伞衣1上且与延时电路的启动位连接，伞衣1开始充气到一定程度后拉绳能拉出延时电路的启动位将延时电路启动，延时电路与切割器8电连接，延时电路启动后达到设定时间时切割器8将束腰绳9割断。
实施例二的着陆减速过程是：主伞开始充气，到一定程度后拉绳拉出延时电路的启动位将延时电路启动，主伞充气到被束腰绳9约束后，延时电路达到设定时间，切割器8将束腰绳9割断，伞衣1继续充气直至全部张满。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞，其特征在于：伞衣上绑有约束绳，约束绳能限制伞衣的展开，伞衣上设有用于割断约束绳的切割器和用于触发切割器进行切割动作的触发装置，着陆减速时，触发装置根据开伞情况控制切割器依次割断约束绳，伞衣逐步开伞直至全部张满。
2.如权利要求1所述的多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞，其特征在于：约束绳为收口绳，收口绳分布在伞衣底部开口处且长度从伞衣底边到顶部方向依次增加，触发装置包括触发电路和压强传感器，压强传感器、触发电路和切割器依次电连接，压强传感器用于检测伞衣内外压强差并上传给触发电路，触发电路根据伞衣内外压强差激发切割器进行切割动作。
3.如权利要求2所述的多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞，其特征在于：着陆减速时，1)主伞开始充气直至被第一级收口绳约束，压强传感器检测到伞衣内外压强差达到第一个峰值时，触发电路判断主伞张满，当压强传感器检测到伞衣内外压强差减小到对应的设定值时，触发电路激发切割器将第一级收口绳割断；2)伞衣继续充气直至被下一级收口绳约束，压强传感器检测到伞衣内外压强差达到下一个峰值时，触发电路判断主伞已张满，当压强传感器检测到伞衣内外压强差减小到对应的设定值时，触发电路激发切割器将下一级收口绳割断；3)重复步骤2)，直至伞衣全部张满。
4.如权利要求1所述的多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞，其特征在于：约束绳为束腰绳，束腰绳位于伞衣腰部附近，触发装置包括延时电路和拉绳，拉绳设在伞衣上且与延时电路的启动位连接，伞衣开始充气到一定程度后拉绳能拉出延时电路的启动位将延时电路启动，延时电路与切割器电连接，延时电路启动后达到设定时间时切割器将束腰绳割断。
5.如权利要求4所述的多级开伞的飞行器着陆阻力伞主伞，其特征在于：着陆减速时，主伞开始充气，到一定程度后拉绳拉出延时电路的启动位将延时电路启动，主伞充气到被束腰绳约束后，延时电路达到设定时间，切割器将束腰绳割断，伞衣继续充气直至全部张满。
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