一种包装状态降落伞装置隔热性能通用测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种隔热性能通用测试方法，特别是一种包装状态降落伞装置隔热性 能通用测试方法，属于航天器用降落伞技术领域。
【背景技术】
[0002] 传统的航天器弹道再入飞行时间短，相应的再入气动加热时间不长，隔热问题不 十分突出，因此，对降落伞装置隔热性能试验研究近乎空白。
[0003] 近年来，随着航天器再入飞行速度的提高，如探月S期雜娥飞行器返回器采用接 近第二宇宙速度二次跳跃式再入方式返回，再入气动加热时间较长，总热量很大，对降落伞 装置抗热载荷的要求也越来越高，为确保降落伞装置能在给定的热载荷条件下可靠工作， 需通过确定其在高温环境中内部各部位的温升特性来明确其隔热性能。降落伞装置内部各 部位温度特性的测量对于评估降落伞装置隔热性能、降落伞装置内部温度分布和降落伞装 置各部组件热设计具有重要的意义。当前降落伞专业领域尚无简单、有效的隔热性能测试 方法，因此，如何正确、简单地测试包装状态降落伞装置隔热性能是个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的技术解决问题是；克服现有技术的不足，提供了一种包装状态降落伞装 置隔热性能通用测试方法，采用热电偶进行降落伞装置隔热性能测试，可适用于各种包装 形态的降落伞装置，最大程度上满足了包装状态降落伞装置隔热性能通用测试的需求。
[0005] 本发明的技术解决方案是；一种包装状态降落伞装置隔热性能通用测试方法，步 骤如下：
[0006] (1)测试前，将待测试降落伞装置进行包伞，在包伞过程中依据不同伞包体型确定 的不同布放方式在伞包内固定位置埋入测温用热电偶；
[0007] (2)包伞后确认热电偶状态是否工作正常，若正常，则进入步骤（3)，否则，返回步 骤（1)，检查故障原因，重新进行包伞；
[000引 （3)将包好的降落伞装置放置在温湿箱内，按照预先设定的温变率对降落伞装置 进行升温，达到目标温度后进行保温，直至各测温用热电偶的温度保持不变，记录整个试验 过程中各测温用热电偶的温度值；
[0009] (4)检查步骤做中记录的各测温用热电偶温度值数据有无缺失，若无缺失，则进 入步骤巧），否则，返回步骤（3)，检查故障原因，重新试验；
[0010] (5)利用步骤（4)中获得的各测温用热电偶的温度变化值数据得到一个S元连续 函数，即获得该包伞状态下的降落伞装置完整=维温度场分布；
[0011] (6)利用步骤巧）中确定的该包伞状态下的降落伞装置完整S维温度场分布，从 而获取该包装状态下降落伞装置各个位置点温度值。
[0012] 所述步骤（1)中的不同布放方式包括楠圆柱体型伞包的布放方式和圆柱体型伞 包的布放方式；
[0013] 所述楠圆柱体型伞包的布放方式具体为；在楠圆柱体型伞包中沿径向选取多个楠 圆形平面，在每个楠圆形平面长轴端点中各取一个点为测量点，楠圆柱体型伞包中轴线与 选取的每个楠圆形平面的交点均为测量点，在每个楠圆形平面长轴的中点和端点之间各取 多个点作为测量点，在每个楠圆形平面短轴的中点和端点之间各取多个点作为测量点，在 每个楠圆形平面短轴端点中各取一个点为测量点，选取楠圆柱体型伞包底面中屯、点作为测 量点；
[0014] 所述圆柱体型伞包的布放方式具体为；在圆柱体型伞包中沿径向选取多个圆形平 面，在每个圆形平面直径端点中各取一个点为测量点，圆柱体型伞包中轴线与选取的每个 圆形平面的交点均为测量点，在每个圆形平面的圆屯、和直径的端点之间各取多个点作为测 量点，选取圆柱体型伞包底面圆屯、作为测量点。
[0015] 所述选取的楠圆形平面和圆柱形平面分别将楠圆柱体型伞包和圆柱体型伞包沿 轴向均分为N段，所述N = N1+1，N1为选取的楠圆形平面和圆柱形平面的个数。
[0016] 所述每个楠圆形平面长轴的中点和端点之间各取多个点，所选取点的均匀分布在 楠圆形平面长轴的中点和端点之间。
[0017] 所述每个楠圆形平面短轴的中点和端点之间各取多个点，所选取点的均匀分布在 楠圆形平面短轴的中点和端点之间。
[0018] 所述在每个圆形平面的圆屯、和直径的端点之间各取多个点作为测量点，所选取点 的均匀分布在圆形平面的圆屯、和直径的端点之间。
[0019] 所述步骤巧）中的S元连续函数，具体由公式：
[0020]
【主权项】
1. 一种包装状态降落伞装置隔热性能通用测试方法，其特征在于步骤如下： (1) 测试前，将待测试降落伞装置进行包伞，在包伞过程中依据不同伞包体型确定的不 同布放方式在伞包内固定位置埋入测温用热电偶； (2) 包伞后确认热电偶状态是否工作正常，若正常，则进入步骤（3)，否则，返回步骤 (1)，检查故障原因，重新进行包伞； (3) 将包好的降落伞装置放置在温湿箱内，按照预先设定的温变率对降落伞装置进行 升温，达到目标温度后进行保温，直至各测温用热电偶的温度保持不变，记录整个试验过程 中各测温用热电偶的温度值； (4) 检查步骤⑶中记录的各测温用热电偶温度值数据有无缺失，若无缺失，则进入步 骤（5)，否则，返回步骤（3)，检查故障原因，重新试验； (5) 利用步骤（4)中获得的各测温用热电偶的温度变化值数据得到一个三元连续函 数，即获得该包伞状态下的降落伞装置完整三维温度场分布； (6) 利用步骤（5)中确定的该包伞状态下的降落伞装置完整三维温度场分布，从而获 取该包装状态下降落伞装置各个位置点温度值。
2. 根据权利要求1所述的一种包装状态降落伞装置隔热性能通用测试方法，其特征在 于：所述步骤（1)中的不同布放方式包括椭圆柱体型伞包的布放方式和圆柱体型伞包的布 放方式； 所述椭圆柱体型伞包的布放方式具体为：在椭圆柱体型伞包中沿径向选取多个椭圆 形平面，在每个椭圆形平面长轴端点中各取一个点为测量点，椭圆柱体型伞包中轴线与选 取的每个椭圆形平面的交点均为测量点，在每个椭圆形平面长轴的中点和端点之间各取多 个点作为测量点，在每个椭圆形平面短轴的中点和端点之间各取多个点作为测量点，在每 个椭圆形平面短轴端点中各取一个点为测量点，选取椭圆柱体型伞包底面中心点作为测量 占. 所述圆柱体型伞包的布放方式具体为：在圆柱体型伞包中沿径向选取多个圆形平面， 在每个圆形平面直径端点中各取一个点为测量点，圆柱体型伞包中轴线与选取的每个圆 形平面的交点均为测量点，在每个圆形平面的圆心和直径的端点之间各取多个点作为测量 点，选取圆柱体型伞包底面圆心作为测量点。
3. 根据权利要求2所述的一种包装状态降落伞装置隔热性能通用测试方法，其特征在 于：所述选取的椭圆形平面和圆柱形平面分别将椭圆柱体型伞包和圆柱体型伞包沿轴向均 分为N段，所述N=Nl+1，N1为选取的椭圆形平面和圆柱形平面的个数。
4. 根据权利要求2所述的一种包装状态降落伞装置隔热性能通用测试方法，其特征在 于：所述每个椭圆形平面长轴的中点和端点之间各取多个点，所选取点的均匀分布在椭圆 形平面长轴的中点和端点之间。
5. 根据权利要求2所述的一种包装状态降落伞装置隔热性能通用测试方法，其特征在 于：所述每个椭圆形平面短轴的中点和端点之间各取多个点，所选取点的均匀分布在椭圆 形平面短轴的中点和端点之间。
6. 根据权利要求2所述的一种包装状态降落伞装置隔热性能通用测试方法，其特征在 于：所述在每个圆形平面的圆心和直径的端点之间各取多个点作为测量点，所选取点的均 匀分布在圆形平面的圆心和直径的端点之间。
7.根据权利要求1所述的一种包装状态降落伞装置隔热性能通用测试方法，其特征在 于：所述步骤（5)中的三元连续函数，具体由公式：
给出，式中i表示预先埋入的第i个测温用热电偶，O^ypZi)表示预先埋入的第i个 测温用热电偶的坐标，T(x，y，z)表示包装状态降落伞中位置坐标点（x，y，z)的温度值，m表 示预先埋入测温用热电偶的个数，％为系数。
【专利摘要】一种包装状态降落伞装置隔热性能通用测试方法，利用在降落伞装置包装时将多组热电偶同布放到伞包内指定位置，然后将包装状态降落伞装置放置在温湿箱内，开始按照要求迅速升温，达到目标温度后，保持定时间，记录整个升温、保温试验过程中各测温热电偶的温度值，据此评估降落伞装置包装状态各部位的温升特性，本发明是种简易、有效和通用的测试方法，可适用于各种包装形态的降落伞装置，最大程度上满足了包装状态降落伞装置隔热性能通用测试的需求。
【IPC分类】G01M99-00
【公开号】CN104568491
【申请号】CN201510033710
【发明人】张宇, 蒋伟, 甘和麟, 杜坤明
【申请人】北京空间机电研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月23日