[發明專利]一種負壓彈蓋拉傘的試驗裝置和試驗方法

有效

• 申請號: 201510041131.9
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104597280B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 隋毅;張興宇;賈賀;牟金崗;榮偉;蔡文健;景莉;江長虹;黃偉
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G01P3/68
• 分類號: G01P3/68
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種彈蓋拉傘的試驗裝置和試驗方法，特別是一種負壓彈蓋拉傘的試驗裝置和試驗方法，屬于航天器地面試驗領域。

背景技術

返回器從繞地軌道返回地球的過程中，以較高的速度下降，返回器與空氣相互作用，在返回器周圍形成了較高的氣動壓力。返回器上的回收系統通過彈射傘艙蓋的方式，拉出降落傘裝置，為返回器減速，從而保障返回器的安全著陸。而返回器周圍的氣動壓力從外向內作用在傘艙蓋上，一定程度上削弱了彈射器彈射傘艙蓋的效果，因此必須要驗證在負壓狀態下傘艙蓋能否正常彈射分離，彈射速度是否滿足要求且減速傘組件中減速傘和能否正常分離。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種負壓彈蓋拉傘的試驗裝置和試驗方法，實現了返回器再入地球大氣傘艙內外壓力環境的模擬，優點是參試產品在靜止狀態進行下，負壓控制精確可調節，能夠獲取精確的傘艙蓋彈射速度，試驗方法經濟，易于實現。

本發明的技術解決方案是：一種負壓彈蓋拉傘地面試驗裝置，其特征在于包括：支架、傘艙工裝、彈射器、減速傘組件、傘艙蓋和火工控制裝置；

傘艙工裝固定安裝在支架上，減速傘組件由傘艙蓋密封在傘艙工裝內；

彈射器分別與在傘艙工裝和傘艙蓋固定連接；

火工控制裝置與彈射器上的點火器連接，用于引爆彈射器；

傘艙工裝為上端開口的圓筒狀結構，傘艙工裝的側壁開有與抽真空設備相連接的抽真空連接口，傘艙工裝底部內壁上有減速傘連接座。

所述支架為三角支架。

所述減速傘組件包括減速傘、艙蓋傘和減速傘包。

所述彈射器的數量為4，其中位于上部的兩個彈射器與傘艙工裝橫截面圓心連線的夾角為80°，位于下部的兩個彈射器與傘艙工裝橫截面圓心連線的夾角為135°，所述傘艙工裝橫截面位于彈射器的安裝平面內。

所述傘艙工裝上端面和下端面均帶外沿，傘艙工裝通過上端面的外沿與彈射器連接，并通過下端面的外沿與支架連接。

所述彈射器包括內筒、外筒、滑桿、活塞、主裝藥和點火器，

內筒和外筒均為中空圓筒結構，內筒套裝在外筒的頂部，且內筒的外徑小于外筒的內徑，外筒固定安裝在傘艙工裝上，內筒與傘艙蓋固定連接；

點火器固定安裝在彈射器的底部，且突出外筒的側壁，主裝藥、活塞和滑桿安裝在內筒和外筒組成的中空結構中，

火工控制裝置通過引爆點火器點燃主裝藥，主裝藥燃燒產生燃氣膨脹做功，推動活塞及滑桿同時克服負載力向上運動，完成彈射器的解鎖，當活塞運動離開外筒，彈射器工作結束。

一種負壓彈蓋拉傘地面試驗方法，其特征在于步驟如下：

(1)將負壓彈蓋拉傘地面試驗裝置固定安裝在彈射平臺上；

(2)連接真空泵，對負壓彈蓋拉傘地面試驗裝置進行抽氣，并實時監測負壓彈蓋拉傘地面試驗裝置中傘艙工裝內的氣壓，使得傘艙工裝內的氣壓達到試驗要求；

(3)將火工控制裝置與外部電源連接，通過火工控制裝置引爆彈射器，彈出傘艙蓋，從而拉出減速傘組件；火工控制裝置引爆彈射器的同時，給高速攝像測量裝置發送無線觸發信號，高速攝像測量裝置記錄試驗圖像；

(4)利用步驟(3)獲得的試驗圖像計算出傘艙蓋的彈射速度，并觀測減速傘組件中的減速傘和艙蓋傘是否分離，若傘艙蓋的彈射速度滿足預設要求且減速傘和艙蓋傘分離，則負壓彈蓋拉傘地面試驗成功，否則，試驗失敗。

所述步驟(4)中利用步驟(3)獲得的試驗圖像計算出傘艙蓋的彈射速度，具體為：

利用步驟(3)獲得的彈射器工作前后瞬時的試驗圖像，計算出圖像中傘艙蓋的位移除以試驗圖像間隔時間，即為傘艙蓋的彈射速度。

本發明與現有技術相比的有益效果是：

(1)本發明采用專用支架及傘艙工裝替代返回器結構，通過支架的角度模擬傘艙相對于返回器的安裝角度，傘艙工裝模擬傘艙的容積，該方式具有結構簡單，移動、安裝方便快捷的優點；

(2)本發明采用密封結構的傘艙工裝及真空泵，對傘艙內部進行抽真空，實現了傘艙內空氣壓力低于外界空氣壓力，模擬了返回器真實工作時的負壓工作條件，具有壓力控制精確，可調節的優點；

(3)本發明采用火工控制器進行試驗點火等指令的控制，實現了彈射器點火與測量的同步觸發，具有控制時間點統一，控制可靠等優點；

(4)本發明采用高速攝像進行試驗測量，同時實現了傘艙蓋彈射過程圖像的記錄和傘艙蓋分離速度的測量，拍攝圖像及測量數據能夠一一對應，有助于試驗比對分析。

附圖說明