一种空投姿态调节防翻系统和防翻方法

本申请属于空投装备，具体涉及一种空投姿态调节防翻系统和防翻方法。

背景技术：

1、空投主要指利用降落伞等动力减速器从运输机上将货物空投至指定区域，空投着陆过程通过缓冲气囊起到缓冲作用。空投由于出仓翻滚、捆绑误差、质量分布不均、气流影响等情况会导致空投空降过程姿态发生变化，通过理论计算，空投沿长度方向着陆的侧翻概率要小于沿宽度方向着陆的侧翻概率，所以需要设计一种能让空投保持沿长度方向着陆的装置来降低空投侧翻概率。

2、申请内容

3、针对上述背景技术中存在的技术问题，本申请提供一种空投姿态调节防翻系统和防翻方法，通过调节舵面的展开角度实现空气阻力调节，从而调节空投空降过程的姿态，实现空投沿长度方向着陆，从而降低侧翻风险。

4、具体的，本申请第一方面提供一种空投姿态调节防翻系统，包括第一展开装置、第二展开装置、第一舵面、第二舵面、第三舵面、第四舵面及货板；

5、所述货板用于安装所述第一展开装置、所述第二展开装置及盛放货物；

6、所述第一舵面、所述第二舵面、所述第三舵面及所述第四舵面分别设置在货物的四周外侧，且均为柔性，能够扭曲；

7、所述第一展开装置和所述第二展开装置成镜像对称安装在所述货板的四条边，且用于牵动舵面改变角度和形状，从而使所述舵面达到调节气流阻力大小，进而达到调节空投姿态的目的。

8、作为本申请的进一步说明，所述第一展开装置和所述第二展开装置包含的零部件结构及构造均相同，区别在于装配时成镜像对称安装。

9、作为本申请的进一步说明，所述第一展开装置和所述第二展开装置均包括支座，摇臂及电动推杆；

10、所述支座底端固定在所述货板上，所述支座侧臂的上端与所述电动推杆上端转动连接，所述支座侧臂的下端与所述摇臂下端转动连接，所述摇臂下端还与所述电动推杆下端转动连接，所述摇臂侧面固定连接在对应的舵面短边上；通过所述电动推杆伸缩，能够驱动所述摇臂上摆或下摆。

11、本申请第二方面提供一种上述的空投姿态调节防翻系统的防翻方法，包括展开装置展开过程及空投调姿过程：

12、所述展开装置展开过程包括：空投最开始的第一舵面、第二舵面、第三舵面、第四舵面均未展开，处于包裹货物的状态；空投被抛离开飞机后，在第一展开装置和第二展开装置作用下，使所有舵面均与货板平行，从而增大空投迎风面积，增大空气阻力，降低空投着陆速度；

13、所述空投调姿过程包括：通过第一展开装置和第二展开装置牵动四个舵面分别改变角度和形状，形成绕空投质心顺时针方向旋转力矩，四个力矩叠加，使空投绕质心顺时针方向旋转，直至长度方向与速度方向重合；或形成绕空投质心逆时针方向旋转力矩，四个力矩叠加，使空投绕质心逆时针方向旋转，直至长度方向与速度方向重合；其中，所述速度方向为空投实际运动方向，所述长度方向为与货板长边平行方向。

14、作为本申请的进一步说明，所述展开装置展开过程具体包括：空投最开始的第一舵面、第二舵面、第三舵面、第四舵面均未展开，处于包裹货物的状态；空投被抛离开飞机后，所有电动推杆收缩，驱动摇臂绕支座下摆，使所有舵面均与货板平行，从而增大空投迎风面积，增大空气阻力，降低空投着陆速度。

15、作为本申请的进一步说明，所述空投调姿过程具体包括：将第一展开装置的电动推杆收缩，驱动摇臂绕支座下摆；将第二展开装置的电动推杆伸长，驱动摇臂绕支座上摆，使该舵面形成扭曲形状，相对气流作用于舵面上会形成一个平行于舵面的力，进而形成绕空投质心顺时针方向的旋转力矩，其余舵面按照同样的方式工作，均形成绕空投质心顺时针方向的旋转力矩，四个力矩叠加，使空投绕质心顺时针方向旋转，直至长度方向与速度方向重合；或，

16、将第一展开装置的电动推杆伸长，驱动摇臂绕支座上摆；将第二展开装置的电动推杆收缩，驱动摇臂绕支座下摆，使该舵面形成扭曲形状，相对气流作用于舵面上会形成一个平行于舵面的力，进而形成绕空投质心逆时针方向的旋转力矩，其余舵面按照同样的方式工作，均形成绕空投质心逆时针方向的旋转力矩，四个力矩叠加，使空投绕质心逆时针方向旋转，直至长度方向与速度方向重合。

17、作为本申请的进一步说明，空投触地过程，若发生倾斜，所述货板四周的所述摇臂能够起到支撑防翻作用。

18、本技术方案的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术方案而了解。本技术方案的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

19、下面通过附图和实施例，对本技术方案的技术方案做进一步的详细描述。

技术实现思路

技术特征：

1.一种空投姿态调节防翻系统，其特征在于，包括第一展开装置、第二展开装置、第一舵面（4）、第二舵面（5）、第三舵面（6）、第四舵面（7）及货板（8）；

2.如权利要求1所述的空投姿态调节防翻系统，其特征在于，所述第一展开装置和所述第二展开装置包含的零部件结构及构造均相同，区别在于装配时成镜像对称安装。

3.如权利要求2所述的空投姿态调节防翻系统，其特征在于，所述第一展开装置和所述第二展开装置均包括支座（1），摇臂（2）及电动推杆（3）；

4.一种权利要求1-3中任一项所述的空投姿态调节防翻系统的防翻方法，其特征在于，包括展开装置展开过程及空投调姿过程：

5.如权利要求4所述的防翻方法，其特征在于，所述展开装置展开过程具体包括：空投最开始的第一舵面（4）、第二舵面（5）、第三舵面（6）、第四舵面（7）均未展开，处于包裹货物（9）的状态；空投被抛离开飞机后，所有电动推杆（3）收缩，驱动摇臂（2）绕支座（1）下摆，使所有舵面均与货板（8）平行，从而增大空投迎风面积，增大空气阻力，降低空投着陆速度。

6.如权利要求4所述的防翻方法，其特征在于，所述空投调姿过程具体包括：将第一展开装置的电动推杆（3）收缩，驱动摇臂（2）绕支座（1）下摆；将第二展开装置的电动推杆（3）伸长，驱动摇臂（2）绕支座（1）上摆，使该舵面形成扭曲形状，相对气流作用于舵面上会形成一个平行于舵面的力，进而形成绕空投质心顺时针方向的旋转力矩，其余舵面按照同样的方式工作，均形成绕空投质心顺时针方向的旋转力矩，四个力矩叠加，使空投绕质心顺时针方向旋转，直至长度方向与速度方向重合；或，

7.如权利要求4所述的防翻方法，其特征在于，空投触地过程，若发生倾斜，所述货板（8）四周的所述摇臂（2）能够起到支撑防翻作用。

技术总结
本申请提供了一种空投姿态调节防翻系统和防翻方法，该系统包括第一展开装置、第二展开装置、第一舵面、第二舵面、第三舵面、第四舵面及货板；货板用于安装第一展开装置、第二展开装置及盛放货物；第一舵面、第二舵面、第三舵面及第四舵面分别设置在货物的四周外侧，且均为柔性，能够扭曲；第一展开装置和第二展开装置成镜像对称安装在货板的四条边，展开装置均包括支座，摇臂及电动推杆；通过电动推杆伸缩，能够驱动摇臂上摆或下摆，展开装置用于牵动舵面改变角度和形状，从而使舵面达到调节气流阻力大小，进而达到调节空投姿态的目的，实现空投沿长度方向着陆，从而降低侧翻风险。

技术研发人员：李斌,阳碧慰
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15