探空火箭搭载物保护装置的制造方法
【专利说明】
一技术领域
[0001]本发明涉及一种探空火箭搭载物保护装置，可以在探空火箭完成工作后返回地面时，通过其内部结构特点和特殊的机构设置，减轻探空火箭搭载物在着陆时所遭受到的冲击载荷，达到保护探空火箭所搭载的传感器等设备的目的.可以应用于大气探测或天文物理研究领域。
二【背景技术】
[0002]探空火箭是一种比较特殊的运载工具，它只携带科学仪器进行亚轨道飞行。探空火箭一般为无控制火箭，具有结构简单、成本低廉、发射方便等优点。它更适用于临时观察短时间出现的特殊自然现象(如极光、日食、太阳爆发等)和持续观察某些随时间、地点变化的自然现象(如天气)。目前，探空火箭在完成规定任务返回地面时，往往通过降落伞等减速机构实现减轻缓冲的目的。这种做法比较简单易行，但是装有降落伞的搭载物往往会受到高空气流的影响而使其落地位置与预计位置发生较大偏移，回收难度大。且其简单的保护装置无法耐受较强的冲击，对地面着陆环境的适应能力弱，无法保障搭载物的安全。本发明的技术方案就是在这样的前提下提出的，旨在提高搭载物落点精度和搭载物的安全系数。
三
【发明内容】
[0003]本发明提供的是一种探空火箭搭载物保护装置。首先通过质量较大并符合空气动力学外形的重块保证装置在下落的过程中保持正确的着陆姿势，并不会受高空气流的过大影响，以提高其落点精度。其次，通过装置上设有的气腔、活塞、底座和气囊，实现缓冲减震、均布载荷的效果，以达到保护搭载物的目的。
[0004]本发明所采用的技术方案是:在搭载物下部设有一底座，底座能够与搭载物外形轮廓相一致，可以为搭载物提供较好的支撑。底座下部连接有一气腔，气腔内部预先装有一部分空气，气腔与底座之间通过一导气孔相连接。气腔内部装有一活塞，活塞与气腔之间通过滑动轴承相连接，保证活塞在气腔内部只做竖直方向的运动。活塞下部装有一圆锥形重块，重块由大密度金属制成。当探空火箭完成预定任务返回地面时，由于下部重块质量大，且外形为圆锥形，在重力和气动力的作用之下，整个装置将保持重块向下的竖直方向。当装置接触地面时，整个装置由于惯性作用将继续向下运动，活塞与气腔发生相对位移。气腔内的一部分空气被通过导气孔挤压进气囊中，气囊膨胀，将搭载物包裹起来。同时，气腔内部的气压升高，气腔与活塞组成一空气弹簧，也可以达到缓冲减震的作用。最终达到保护探空火箭搭载物的目的。
[0005]本发明的有益效果是:重块采用大密度金属制成，且制成圆锥形，可保证装置在下落的过程中保证竖直姿势并不受高空气流的过大影响；气腔内的空气在下落的过程中被挤压入气囊中，气囊将搭载物包裹起来，使整个搭载物受到均匀载荷；气腔与活塞组合成空气弹簧，在装置落地的过程中起到缓冲减震的作用。四
【附图说明】
[0006]附图是本探空火箭搭载物保护装置结构示意图
[0007]图中标记说明:1-搭载物，2-气囊，3-底座，4-导气孔，5-气腔
[0008]6-活塞，7-滑动轴承，8-重块
五【具体实施方式】
[0009]结合附图对本发明做进一步说明:
[0010]如图所示，搭载物⑴下部设有一底座(3)，搭载物⑴与底座(3)之间装有一气囊(2)。底座(3)下部连接有一气腔(5)，底座(3)与气腔(5)之间通过一导气孔⑷相连接。气腔(5)内装有一活塞(6)，活塞(6)与气腔(5)之间通过滑动轴承(7)相连接。活塞
(6)下部装有重块(8)。
[0011]在具体的实施过程中，搭载物(I)直接装入底座(3)中，并通过气囊(2)将搭载物
(I)包裹起来，整个装置装入探空火箭的弹头部分。当探空火箭完成预定任务返回地面时，整个装置从探空火箭中分离出来。由于重块(8)由密度较大的金属制成且具有符合空气动力学的圆锥形外形，在重力和气动力的作用下，整个装置将保持竖直的姿势，并不会过多地收到侧向气流的影响。当装置接触地面时，在惯性作用下装置将向下继续运动。气腔内的空气被压缩，一部分进入气囊中，使气囊膨胀，将搭载物包裹住，使其免受集中载荷的作用。同时，气腔内部的气压升高，气腔与活塞组成空气弹簧，达到缓冲减震的效果。最终实现保护探空火箭搭载物的目的。
【主权项】
1.一种探空火箭搭载物保护装置，其特征在于，包括: 一基座，用以容纳探空火箭所需要搭载的传感器等载荷物；一气腔，用以预先容纳一部分空气；一活塞，用以将探空火箭落地时由于冲击所造成的位移传递给气腔内部的空气。气腔内部的空气受压缩压强升高，可以起到缓冲的作用。同时，气腔内部的空气被压缩到基座与搭载物之间的气囊之中，起到了保护搭载物的目的。
2.根据权利要求1所述的探空火箭搭载物保护装置，其特征在于，基座与搭载物之间装有能够充气膨胀的气囊。
3.根据权利要求1所述的探空火箭搭载物保护装置，其特征在于，基座与气腔之间设有供空气流通的排气孔。
4.根据权利要求1所述的探空火箭搭载物保护装置，其特征在于，活塞下部装有一圆锥形质量块，其材质为铁、铅等大密度金属。
【专利摘要】本发明提供的是一种探空火箭搭载物保护装置，适用于使用探空火箭进行实验研究的大气探测或者天文物理研究领域。该装置主要由气囊、底座、气腔、导气孔、活塞、滑动轴承和重块组成。其中气囊处于搭载物和底座中间，导气孔将底座和气腔连接起来，重块位于活塞的下方。该装置工作时，由于重块质量大且满足空气动力学外形，装置将保持竖直姿势，并不会过多受侧向气流影响，提高装置落点的精度。当装置着陆时，气腔内的空气被压进气囊中，气囊将搭载物包裹起来，使其免受集中载荷。同时，气腔与活塞组成空气弹簧，可以缓冲减震，最终实现保护搭载物的目的。本装置结构简单，落点精度高，保护效果好，可以多次重复使用。
【IPC分类】B64D47-00
【公开号】CN104554745
【申请号】CN201310478504
【发明人】朱力
【申请人】朱力
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月14日