[發明專利]一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置

無效

• 申請號: 201210009018.9
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102556369A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王濤;黃清珊;范偉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B64G1/62
• 分類號: B64G1/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置，屬于航天技術領域。

背景技術

在航天技術領域中，空降設備及航天飛行器等大型設備的空降都會涉及到軟著陸問題，即以較小的速度著陸，一般都是利用降落傘的空氣阻力進行減速的，但是降落傘的減速是有一定限度的，當負載過重時，傳統降落傘利用空氣阻力緩沖已經不能滿足我們對著陸速度的要求，因此，需要在著陸時，進一步采取緩沖著陸和減速措施，對空降設備進行減速，或者吸收空降設備的下降動能，降低著陸沖擊及加速度峰值；采用緩沖氣囊緩沖裝置在著陸后的有限距離內消耗掉能量實現軟著陸，緩沖效果明顯，但其受外部氣候條件影響較大，導致穩定性差；著陸緩沖火箭能實現大緩沖行程的軟著陸，著陸速度可緩沖到零，但結構復雜；海上濺水軟著陸可以使著陸沖擊加速度峰值明顯減小，不過需要控制空降設備著陸位置在海上，局限性大。

發明內容

本發明的目的為了解決現有技術中的不足，提出一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明的一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置，包括：氣動人工肌肉、高度傳感器、控制器、氣體發生器。

其連接關系為：氣動人工肌肉通過氣路與氣體發生器連接；氣體發生器與高度傳感器均分別通過電路與控制器連接。

所述的氣體發生器優選為火工氣體發生器或氣瓶。

其工作過程為：在氣動人工肌肉未充入氣體時，氣動肌肉收縮裝置與降落傘一起包入降落傘傘包中，氣動人工肌肉上端連接在降落傘傘繩交匯點處，下端連接空降設備；高度傳感器實時感知空降設備距地高度，并傳輸給控制器，當空降設備降至距地面的高度與預先設定在控制器內的高度相等時，控制器向氣體發生器發送指令，氣體發生器根據控制器給出的指令對氣動人工肌肉充氣，隨著氣動人工肌肉內部充氣壓力增大，氣動人工肌肉的直徑增大、長度縮短，即發生徑向膨脹和軸向收縮變形，氣動人工肌肉在很短時間內產生一個使空降設備上提的速度，來抵消系統的垂直下降速度。

有益效果

1、本發明的一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置，采用了氣動人工肌肉作為氣動執行元件，由于其重量輕、柔順性和自阻尼性較好，可通過短時間吸收能量有效減小空降設備落地時受到的沖擊且不會導致設備的震蕩，且不易受外部氣候條件影響；

2、本發明的一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置，輕便，整個裝置占降落傘傘包空間小于10％；

3、本發明的一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置，安全可靠，減速緩沖效果良好，實現簡單且成本低廉，適合一次性使用。

附圖說明

圖1為本發明的一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置的安裝位置示意圖；

其中，1-氣動人工肌肉、2-高度傳感器、3-控制器、4-氣體發生器、5-降落傘、6-空降設備。

具體實施方式

實施例1

本發明的一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置，包括：氣動人工肌肉1、高度傳感器2、控制器3、氣體發生器4。

其連接關系為：氣動人工肌肉1通過氣路與氣體發生器4連接；氣體發生器4與高度傳感器2均分別通過電路與控制器3連接。

所述的氣體發生器為火工氣體發生器。

其工作過程為：在氣動人工肌肉1未充入氣體時，氣動肌肉收縮裝置與降落傘5一起包入降落傘傘包中，氣動人工肌肉1上端連接在降落傘5傘繩交匯點處，下端連接空降設備6；高度傳感器2實時感知空降設備6距地高度，并傳輸給控制器3，當空降設備6降至距地面的高度與預先設定在控制器3內的高度相等時，控制器3向火工氣體發生器發送指令，火工氣體發生器根據控制器3給出的指令產生點火動作，點燃固態燃料產生壓縮氣體，對氣動人工肌肉1充氣，隨著氣動人工肌肉1內部充氣壓力增大，氣動人工肌肉1的直徑增大、長度縮短，即發生徑向膨脹和軸向收縮變形，氣動人工肌肉1在很短時間內產生一個使空降設備6上提的速度，來抵消系統的垂直下降速度；從而使空降設備6以很小的速度著陸，根據氣動人工肌肉1產生的反方向的能量使沖擊著陸點能量大幅減少，沖擊著陸點能量減少80％。

實施例2

本發明的一種用于空降設備軟著陸的氣動人工肌肉收縮裝置，包括：氣動人工肌肉1、高度傳感器2、控制器3、氣體發生器4。