CN110816888A

CN110816888A - 可缓冲着陆的减速器

Info

Publication number: CN110816888A
Application number: CN201910165882.XA
Authority: CN
Inventors: 邱世军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2020-02-21

Abstract

本发明涉及航空航天技术领域，是一种可缓冲着陆的减速器。技术问题：现有减速技术的不足。技术方案：当着陆器达到预定高度后，将减速伞包裹在气囊外表，以保护、增强气囊。技术措施，包括：伞蓬，牵引绳，基座，第一气囊，第一气体发生器，第二气囊，第二气体发生器，着陆舱。第一气囊，密闭空中囊状结构，可充气膨胀，下端固定连接基座，上端固定连接着陆舱；第二气囊，密闭空中囊状结构，可充气膨胀，下端固定连接着陆舱。当第一气囊与第二气囊充气膨胀后，将着陆舱夹在中间。有益效果：在着陆舱着陆时，伞蓬和牵引绳包裹在第一气囊与第二气囊外周，有益于增加第一气囊与第二气囊的强度，进而增强对着陆舱的保护。

Description

可缓冲着陆的减速器

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，是一种可缓冲着陆的减速器。

背景技术

航天器进入技术是指航天器基于设定要求进入外星球大气层进而在星球表面软着陆的技术。通常包括以下几个阶段：一、脱离运行轨道；二、转入过渡段；三、进入大气层；四、转入进入轨道进入段；五、转入进入轨道着陆段；六、航天器安全着陆。在进入轨道中需要对航天器减速进而航天器在星球表面软着陆；其中，现有减速伞组合充气式减速是一项可行技术；例如，美国的机遇号火星探测器的着陆过程如下，气囊折叠收拢在着陆器表面，当着陆器在减速伞和制动发动机作用下达到预定高度后，抛弃减速伞，对气囊进行快速充气，并进行自由落体着陆，在着陆碰撞冲击作用下，缓冲气囊不断弹跳直到停稳，最后，气囊分离以释放出探测器，探测器安全达到火星表面。该项技术中，抛弃减速伞是一个复杂的进程，同时造成浪费。

发明内容

本发明针对的技术问题是：现有减速技术的不足，及航天器进入技术发展的需要。

本发明采用的技术方案是：当着陆器达到预定高度后，将减速伞包裹在气囊外表，以保护、增强气囊，并避免抛弃减速伞。

本发明包括的技术措施有：一种可缓冲着陆的减速器，包括：伞蓬，牵引绳，基座，第一气囊，第一气体发生器，第二气囊，第二气体发生器，着陆舱。

所述伞蓬，是圆弧形面状结构，可在航天器在大气中下降时形成阻力面，用于航天器减速。

所述牵引绳，一端栓系于伞蓬边缘，另一端栓系在基座上，用于将伞蓬形成的阻力，传递到基座。多根牵引绳均匀栓系于伞蓬外边缘。

所述基座，承载第一气囊，第一气体发生器，第二气囊，第二气体发生器，着陆舱。

所述第一气囊，密闭空中囊状结构，可充气膨胀，下端固定连接基座，上端固定连接着陆舱。用于在着陆时，第一气囊给着陆舱提供缓冲。

所述第一气体发生器，位于着陆舱内，用于给第一气囊充气。

所述第二气囊，密闭空中囊状结构，可充气膨胀，下端固定连接着陆舱。用于在着陆时，第二气囊给着陆舱提供缓冲。

所述第二气体发生器，位于着陆舱内，用于给第二气囊充气。

当第一气囊与第二气囊充气膨胀后，第一气囊与第二气囊将着陆舱夹在中间，伞蓬、牵引绳和基座构成的共同体包裹在第一气囊与第二气囊外周。

所述一种可缓冲着陆的减速器第一气囊与第二气囊折叠收拢在着陆舱表面，当着陆器达到预定高度后，第一气囊与第二气囊快速充气膨胀，将着陆舱夹在中间，为着陆舱提供缓冲，并使减速伞包裹在第一气囊与第二气囊外表，以共同保护着陆舱下落并安全达到星球表面。

进一步，所述的一种可缓冲着陆的减速器还包括第一导向套环，第一导向套环是环状结构，固定在第一气囊表面，牵引绳可上下滑动的穿过第一导向套环。用于第一气囊在膨胀过程中，第一导向套环可按设定沿牵引绳移动，从而最终使伞蓬和牵引绳把第一气囊包裹在里面。

更进一步，所述的一种可缓冲着陆的减速器还包括第二导向套环，第二导向套环是环状结构，固定在第二气囊表面，牵引绳可上下滑动的穿过第二导向套环。用于第二气囊在膨胀过程中，第二导向套环可按设定沿牵引绳移动，从而最终使伞蓬和牵引绳把第二气囊包裹在里面。

进一步，所述第一气囊，包括二个或者以上气室，用于增加第一气囊的结构强度，因为由多个气室组成，当第一气囊在充气膨胀过程中，即使部分气室失效，第一气囊也不会整体失效。

更进一步，第一气囊的各个气室共用第一气体发生器，第一气体发生器通过导气管并联同时给第一气囊的各个气室供气。所述第一气体发生器可以是这样，预先存储压缩气体，当需要使用时，打开阀门，气体通过并联的导气管同时向第一气囊的各个气室供气，使第一气囊膨胀变大。第一气体发生器也可以采用化学反应产生高压气体以供第一气囊膨胀。

进一步，所述第二气囊，包括二个或者以上气室，用于增加第二气囊的结构强度，因为由多个气室组成，当第二气囊在充气膨胀过程中，即使部分气室失效，第二气囊也不会整体失效。

更进一步，第二气囊的各个气室共用第二气体发生器。第二气体发生器通过导气管并联同时给第二气囊的各个气室供气。所述第二气体发生器可以是这样，预先存储压缩气体，当需要使用时，打开阀门，气体通过并联的导气管同时向第二气囊的各个气室供气，使第二气囊膨胀变大。第二气体发生器也可以采用化学反应产生高压气体以供第二气囊膨胀。

进一步，所述一种可缓冲着陆的减速器，还包括二个或者以上接连扣，接连扣一端固定连接在第一气囊顶端，另一端固定连接在第二气囊底端，用于固定第一气囊与第二气囊，避免第一气囊与第二气囊在充气膨胀过程中相对位置发生移动。

更进一步，各个接连扣以着陆舱为中心对称设置。用于更好的固定第一气囊与第二气囊。

更进一步，接连扣包括火工解锁器，火工解锁器可解开接连扣，用于着陆器着陆后将第一气囊与第二气囊分开以露出着陆舱。所述火工解锁器可以是这样，通过爆炸使接连扣解开。

本发明获得的有益效果有：1）在着陆舱着陆时，伞蓬、牵引绳与基座构成的共同体包裹在第一气囊与第二气囊外周，有益于增加第一气囊与第二气囊的强度，进而增强对着陆舱的保护。2）相对于现有减速伞组合充气式减速技术，本方案在着陆过程中不需要抛弃减速伞，避免了抛弃的减速伞对着陆舱的不利影响，并且扩展了减速伞（伞蓬和牵引绳）的使用价值，把物质从地球运送到外星球成本是很高的。

附图说明

图1 第一气囊与第二气囊收拢状态示意图。

图2 图1中过中心切面示意图。

图3 第一气囊与第二气囊膨胀状态示意图。

图4 图3中过中心切面示意图。

图中，10着陆舱，20基座，30第一气囊，32第一导向套环，40第二气囊，42第二导向套环，50牵引绳，60伞蓬，70接连扣。

具体实施方式

如图1与图2所示，描述了在进入轨道中，伞蓬60已张开形成阻力面，为航天器减速；而第一气囊30与第二气囊40正处于收拢状态。图中，共12根牵引绳50，每根牵引绳50的一端栓系于伞蓬60边缘，另一端栓系在基座20上，将伞蓬60形成的阻力，传递到基座20。基座20承载第一气囊30，第一气体发生器，第二气囊40，第二气体发生器，着陆舱10；第一气囊30与第二气囊40将着陆舱10夹在中间，第一气囊30在下面，第二气囊40在上面。第一气囊30与每一根牵引绳50都有一个第一导向套环32连接，第一导向套环32可沿牵引绳50上下滑动；第二气囊40与每一根牵引绳50都有一个第二导向套环42连接，第二导向套环42可沿牵引绳50上下滑动。

图2是图1过中心的切面图。

如图3与图4所示，描述了在着陆过程中，第一气囊30与第二气囊40处于膨胀状态，伞蓬60和牵引绳50包裹在第一气囊30与第二气囊40外周。图中，共12根牵引绳50，每根牵引绳50的一端栓系于伞蓬60边缘，另一端栓系在基座20上，从而，伞蓬60、12根牵引绳50和基座20构成一个整体，共同包裹着第一气囊30与第二气囊40外周，增加了第一气囊30与第二气囊40的结构强度。第一气囊30与第二气囊40处于膨胀状态，并将着陆舱10夹在中间，第一气囊30在下面，第二气囊40在上面，从而在着陆过程中为着陆舱10提供缓冲与保护。第一气囊30与每一根牵引绳50都有一个第一导向套环32连接，第一气囊30从收拢状态过渡到膨胀状态，通过第一导向套环32的导向，保证了第一气囊30最终处于伞蓬60、12根牵引绳50和基座20构成的共同体内；第二气囊40与每一根牵引绳50都有一个第二导向套环42连接，第二气囊40从收拢状态过渡到膨胀状态，通过第二导向套环42的导向，保证了第二气囊40最终处于伞蓬60、12根牵引绳50和基座20构成的共同体内。

图4中显示了两个接连扣70，以着陆舱10为中心对称设置；接连扣70一端固定连接在第一气囊30顶端，另一端固定连接在第二气囊40底端，接连扣70固定第一气囊30与第二气囊40，避免第一气囊30与第二气囊40在充气膨胀过程中相对位置发生变动。可以理解，可以设置更多的接连扣70以更好的连接固定第一气囊30与第二气囊40。接连扣70可以通过火工解锁器解开。

图4是图3过中心的切面图。

下面描述本方案的实施步骤。

步骤一：在进入轨道中，使伞蓬60张开形成阻力面，为航天器减速；使第一气囊30与第二气囊40处于收拢状态。

步骤二：着陆舱10达到预定高度和位置，准备着陆；第一气体发生器通过导气管向第一气囊30各个气室提供高压气体，第一气囊30膨胀变大；同时，第二气体发生器通过导气管向第二气囊40各个气室提供高压气体，第二气囊40膨胀变大。

步骤三：快速膨胀的第一气囊30和第二气囊40在第一导向套环32和第二导向套环42的引导下，顺着各牵引绳50膨胀变大，最终，第一气囊30和第二气囊40充满了伞蓬60、牵引绳50和基座20构成的共同体，伞蓬60、牵引绳50和基座20构成的共同体包裹在第一气囊30与第二气囊40外周，而着陆舱10夹在第一气囊30和第二气囊40之间，当所述一种可缓冲着陆的减速器着陆碰地时，第一气囊30和第二气囊40为着陆舱10提供了缓冲和保护，伞蓬60、牵引绳50和基座20构成的共同体增强增加了第一气囊30和第二气囊40的强度和保护力度。

步骤四：着陆后，第一气囊30与第二气囊40泄气，各接连扣70通过火工解锁器解开，露出着陆舱10，完成着陆。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，但可以理解的是，本发明并不局限于所公开的实施方式和构件，相反，旨在涵盖包括在所附的权利要求书的主旨和范围之内的各种改型、特征结合、等效的装置以及等效的构件。此外，出现在附图中的各构件的特征的尺寸并不是限制性的，其中各构件的尺寸可以与描绘在附图中的构件的尺寸不同。因此，本发明用于覆盖对本发明的改型和变形，只要它们均在所附的权利要求书和它们的等效方案的范围之内即可。

Claims

1.一种可缓冲着陆的减速器，包括：伞蓬（60），牵引绳（50），基座（20），第一气囊（30），第一气体发生器，第二气囊（40），第二气体发生器，着陆舱（10）；

所述伞蓬（60），是圆弧形面状结构，可在航天器在大气中下降时形成阻力面；

所述牵引绳（50），一端栓系于伞蓬（60）边缘，另一端栓系在基座（20）上；

其特征在于：

所述基座（20），承载第一气囊（30），第一气体发生器，第二气囊（40），第二气体发生器，着陆舱（10）；

所述第一气囊（30），密闭空中囊状结构，可充气膨胀，下端固定连接基座（20），上端固定连接着陆舱（10）；所述第一气体发生器，位于着陆舱（10）内；

所述第二气囊（40），密闭空中囊状结构，可充气膨胀，下端固定连接着陆舱（10）；所述第二气体发生器，位于着陆舱（10）内；

当第一气囊（30）与第二气囊（40）充气膨胀后，第一气囊（30）与第二气囊（40）将着陆舱（10）夹在中间，伞蓬（60）、牵引绳（50）和基座（20）构成的共同体包裹在第一气囊（30）与第二气囊（40）外周。

2.根据权利要求1所述的一种可缓冲着陆的减速器，其特征在于：还包括第一导向套环（32），第一导向套环（32）是环状结构，固定在第一气囊（30）表面，牵引绳（50）可上下滑动的穿过第一导向套环（32）。

3.根据权利要求2所述的一种可缓冲着陆的减速器，其特征在于：还包括第二导向套环（42），第二导向套环（42）是环状结构，固定在第二气囊（40）表面，牵引绳（50）可上下滑动的穿过第二导向套环（42）。

4.根据权利要求1、2、3任一项所述的一种可缓冲着陆的减速器，其特征在于：所述第一气囊（30），包括二个或者以上气室。

5.根据权利要求4所述的一种可缓冲着陆的减速器，其特征在于：第一气囊（30）的各个气室共用第一气体发生器，第一气体发生器通过导气管并联同时给第一气囊（30）的各个气室供气。

6.根据权利要求1、2、3、5任一项所述的一种可缓冲着陆的减速器，其特征在于：所述第二气囊（40），包括二个或者以上气室。

7.根据权利要求6所述的一种可缓冲着陆的减速器，其特征在于：第二气囊（40）的各个气室共用第二气体发生器，第二气体发生器通过导气管并联同时给第二气囊（40）的各个气室供气。

8.根据权利要求1、2、3、5、7任一项所述的一种可缓冲着陆的减速器，其特征在于：所述一种可缓冲着陆的减速器，还包括二个或者以上接连扣（70），接连扣（70）一端固定连接在第一气囊（30）顶端，另一端固定连接在第二气囊（40）底端。

9.根据权利要求8所述的一种可缓冲着陆的减速器，其特征在于：各个接连扣（70）以着陆舱（10）为中心对称设置。

10.根据权利要求9所述的一种可缓冲着陆的减速器，其特征在于：接连扣（70）包括火工解锁器，火工解锁器可解开接连扣（70）。