一种自适应平衡弹盖拉伞的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于回收着陆技术领域，具体涉及一种自适应平衡弹盖拉伞，应用于探月工程三期返回器回收分系统中，也可拓展应用于其他飞行器回收系统弹盖拉伞设计。
【背景技术】
[0002]探月工程三期返回器是我国首次进行深空探测后采用半弹道跳跃式返回的探测器，为使返回器安全着陆，当返回器经过自身气动外形减速后，需利用降落伞进一步降低速度。返回器气动外形基本由神舟飞船返回舱缩比而来，开伞方式也与神舟飞船类似，采用侧面弹射伞舱盖拉出伞包的开伞方案。
[0003]一般航天飞船弹盖拉伞设计为伞舱盖上只设置一个吊耳，通过一根连接带直接与降落伞包相连，对于一般的伞舱盖所拉伞包的质量与伞舱盖质量相近时，该种设计形式还可以适用，而伞舱盖所拉伞包的质量与伞舱盖质量之比过大时，伞舱盖拉伞包的设计如果沿用一般航天飞船的设计，将导致伞舱盖拉伞包的动力学特性发生很大变化，仿真研宄和地面试验均表明沿用一般航天飞船弹盖拉伞包设计，拉动减速伞包过程中伞舱盖将发生剧烈翻滚，可能会影响减速伞正常开伞。
[0004]因此，必须开发一种弹盖拉伞方法，避免伞舱盖出现剧烈翻滚，为减速伞开伞创造良好条件。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是，提供一种自适应平衡弹盖拉伞，实现伞舱盖拉减速伞包过程中平稳运动，为减速伞开伞创造良好工作条件，提高了回收系统工作可靠性。
[0006]本发明的技术解决方案:
[0007]一种自适应平衡弹盖拉伞，包括伞舱盖、连接滚轮、舱盖连接带、旋转接头、舱盖伞连接带、吊环、减速伞包拖带、减速伞包和舱盖伞；
[0008]伞舱盖采用圆盘加稳定翼外形，由一套火工装置以预定的速度与返回器弹射分离。伞舱盖上均布设置了三对双耳吊耳，舱盖连接带套入连接滚轮后置于双耳吊耳中。
[0009]连接滚轮采用中空的工字型结构，中心孔穿入间隙配合的螺栓，将连接滚轮安装到伞舱盖双耳吊耳上，并且使得滚轮能够自由转动，实现伞舱盖与舱盖连接带的连接，并用于减小舱盖连接带的磨损。
[0010]舱盖连接带共三根，三根舱盖连接带分为两组，其中两根等长，另一根长度与其他两根长度不同。三根舱盖连接带的长度依据伞舱盖尺寸与气动不对称特性设计，靠近伞舱盖上凸出圆盘的稳定翼端长度较短，长度设计以舱盖连接带三个分支作用力合力产生的力矩与伞舱盖气动力矩平衡为原则。
[0011]舱盖连接带与舱盖伞连接带之间通过旋转接头连接。旋转接头靠近伞舱盖端设置两个连接螺栓，用于连接舱盖连接带；另一端设置一个连接螺栓，用于连接舱盖伞连接段。舱盖连接带长度相同的一组连接带套入旋转接头一个连接螺栓，单根一组的连接带套入旋转接头另一个连接螺栓。
[0012]舱盖伞连接带的一端连接到旋转接头上，另一端设计了连接分支，一个分支连接到舱盖伞，另外一个分支通过吊环实现舱盖伞连接带与减速伞包上的减速伞包拖带之间的连接；
[0013]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0014](I)本发明根据伞舱盖气动特性非等长三点拉减速伞包，使伞舱盖能够自适应姿态稳定，使得伞舱盖与减速伞包分离后自由下落时也能够以一定的姿态下落，为减速伞开伞创造良好工作条件，提高了回收系统工作可靠性。
[0015](2)本发明在舱盖伞连接带上设置分支提供拉减速伞包的连接点，简化了连接设计，结构简单，易于实现，通用性较强。
[0016](3)本发明设置了旋转接头防止了伞舱盖拉减速伞包过程中旋转扭绞，可靠性大大增强。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的自适应平衡弹盖拉伞结构示意图；
[0018]图2为本发明的舱盖连接带通过连接滚轮与伞舱盖连接示意图；
[0019]图3为本发明的旋转接头连接示意图；
[0020]图4为本发明的舱盖伞连接带分离连接减速伞包拖带示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合附图和具体实施案例对根据本发明的自适应平衡弹盖拉伞设计做进一步详细的说明。
[0022]本发明用于探月工程三期回收分系统，使从返回器上弹射分离出的非对称气动外形伞舱盖能够自适应平衡，进而平稳拉出减速伞包，为减速伞开伞创造良好条件。该方法涉及伞舱盖、连接滚轮、舱盖连接带、旋转接头、舱盖伞连接带、吊环、减速伞包拖带、减速伞包等多种产品。该方法通过舱盖连接带与伞舱盖之间多点连接，且连接带长度依据伞舱盖气动特性非对称的特性进行非等长设计，使得伞舱盖拉伞包过程中能够自适应平衡稳定。该方法中使用旋转接头来消除伞舱盖与伞包之间旋转的传递，避免伞舱盖拉伞包过程中出现扭绞。
[0023]如图1所示，本发明一种自适应平衡弹盖拉伞，包括伞舱盖1、连接滚轮2、舱盖连接带3、旋转接头4、舱盖伞连接带5、吊环6、减速伞包拖带7、减速伞包8和舱盖伞9 ；
[0024]伞舱盖I上均布安装三个能够自由转动的连接滚轮2 ;如图2所示，连接滚轮2采用中空的工字型结构，中心孔穿入间隙配合的螺栓，将连接滚轮安装到伞舱盖双耳吊耳上，并且使得滚轮能够自由转动。伞舱盖I采用圆盘加稳定翼外形，由一套火工装置以预定的速度与返回器弹射分离。伞舱盖I上均布设置了三对双耳吊耳。
[0025]舱盖连接带3 —端分为三个分支，通过连接滚轮2与伞舱盖I相连接，用于减小舱盖连接带3的磨损；舱盖连接带3共三根，三根舱盖连接带3分为两组，其中两根等长，另一个长度与其他两根长度不同三根舱盖连接带3的长度依据伞舱盖尺寸与气动不对称特性设计，靠近伞舱盖上凸出圆盘的稳定翼端长度较短，长度设计以舱盖连接带三个分支作用力合力产生的力矩与伞舱盖气动力矩平衡为原则。舱盖连接带3的三个分支套入连接滚轮2后置于双耳吊耳中，然后穿入螺栓拧上螺母，实现伞舱盖I与舱盖连接带3的连接，用于减小舱盖连接带3的磨损。
[0026]如图3、4所示，舱盖连接带3与舱盖伞连接带5之间通过旋转接头4连接；旋转接头4连接伞舱盖端设置了两个连接螺栓，用于连接舱盖连接带3 ;另一端设置一个连接螺栓，用于连接舱盖伞连接带(5)。舱盖连接带3长度相同的一组连接带套入旋转接头一个连接螺栓，单根一组的连接带套入旋转接头另一个连接螺栓。舱盖伞连接带5的一端连接到旋转接头4上，另一端设计了连接分支，一个分支连接到包装在减速伞包(8)中的舱盖伞9，另外一个分支通过吊环6实现舱盖伞连接带5与减速伞包8上的减速伞包拖带7之间的连接。
[0027]多次地面弹盖拉伞试验证实了自适应平衡弹盖拉伞有效地稳定了伞舱盖，伞舱盖拉动减速伞包过程中发生的姿态翻滚未超过10°，而未采用本发明的弹盖拉伞过程中伞舱盖翻滚数百度，本发明实现的自适应平衡效果良好。
[0028]本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。
【主权项】
1.一种自适应平衡弹盖拉伞，其特征在于包括:伞舱盖(I)、连接滚轮(2)、舱盖连接带(3)、旋转接头(4)、舱盖伞连接带(5)、吊环(6)、减速伞包拖带(7)、减速伞包(8)和舱盖伞(9)； 伞舱盖(I)上均布安装三个能够自由转动的连接滚轮(2); 舱盖连接带(3) —端分为三个分支，通过连接滚轮(2)与伞舱盖(I)相连接，用于减小舱盖连接带(3)的磨损； 舱盖连接带(3)与舱盖伞连接带(5)之间通过旋转接头(4)连接；舱盖伞连接带(5)的一端连接到旋转接头(4)上，另一端设计了连接分支，一个分支连接到包装在减速伞包(8)中的舱盖伞(9)，另外一个分支通过吊环(6)实现舱盖伞连接带(5)与减速伞包(8)上的减速伞包拖带(7)之间的连接。
2.根据权利要求1所述的一种自适应平衡弹盖拉伞，其特征在于:所述伞舱盖(I)采用圆盘加稳定翼外形，由一套火工装置以预定的速度与返回器弹射分离。
3.根据权利要求1所述的一种自适应平衡弹盖拉伞，其特征在于:所述的伞舱盖(I)上均布设置了三对双耳吊耳，舱盖连接带(3)的三个分支套入连接滚轮(2)后置于双耳吊耳中，然后穿入螺栓拧上螺母，实现伞舱盖(I)与舱盖连接带(3)的连接，用于减小舱盖连接带⑶的磨损。
4.根据权利要求3所述的一种自适应平衡弹盖拉伞，其特征在于:所述的舱盖连接带(3)共三根，三根舱盖连接带(3)分为两组，其中两根等长，另一根长度与其他两根长度不同。
5.根据权利要求4所述的一种自适应平衡弹盖拉伞，其特征在于:所述三根舱盖连接带(3)的长度依据伞舱盖尺寸与气动不对称特性设计，靠近伞舱盖上凸出圆盘的稳定翼端长度较短，长度设计以舱盖连接带三个分支作用力合力产生的力矩与伞舱盖气动力矩平衡为原则。
6.根据权利要求5所述的一种自适应平衡弹盖拉伞，其特征在于:所述旋转接头(4)连接伞舱盖端设置了两个连接螺栓；舱盖连接带(3)长度相同的一组连接带套入旋转接头一个连接螺栓，单根一组的连接带套入旋转接头另一个连接螺栓。
7.根据权利要求1所述的一种自适应平衡弹盖拉伞，其特征在于:所述旋转接头(4)一端设置两个连接螺栓，用于连接舱盖连接带(3);另一端设置一个连接螺栓，用于连接舱盖伞连接带(5)。
8.根据权利要求1所述的一种自适应平衡弹盖拉伞，其特征在于:所述连接滚轮(2)采用中空的工字型结构，中心孔穿入间隙配合的螺栓，将连接滚轮安装到伞舱盖双耳吊耳上，并且使得滚轮能够自由转动。
【专利摘要】本发明涉及一种自适应平衡弹盖拉伞，包括伞舱盖、连接滚轮、舱盖连接带、旋转接头、舱盖伞连接带、吊环、减速伞包拖带、减速伞包和舱盖伞；伞舱盖上均布安装三个能够自由转动的连接滚轮；舱盖连接带一端分为三个分支，通过连接滚轮与伞舱盖相连接；舱盖连接带与舱盖伞连接带之间通过旋转接头连接；舱盖伞连接带的一端连接到旋转接头上，另一端设计了连接分支，一个分支连接到包装在减速伞包中的舱盖伞，另外一个分支通过吊环实现舱盖伞连接带与减速伞包上的减速伞包拖带的连接。本发明实现了伞舱盖的自适应姿态稳定，使得伞舱盖与减速伞包分离后自由下落时也能够以一定的姿态下落，为减速伞开伞创造良好工作条件，提高了回收系统工作可靠性。
【IPC分类】B64G1-62
【公开号】CN104691788
【申请号】CN201510036870
【发明人】江长虹, 荣伟, 贾贺, 张宇, 包进进, 黄伟
【申请人】北京空间机电研究所
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月23日