[發(fā)明專利]一種具有雀降功能的翼傘安全著陸系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610352217.8
• 申請(qǐng)日: 2016-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN106005403B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙志豪;趙敏;馬敏毓;陳奇;張佳樂(lè);堵夢(mèng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C31/036
• 分類號(hào): B64C31/036;G05D1/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 許方

1.一種具有雀降功能的翼傘安全著陸系統(tǒng)，其特征在于：包括主控制器、高度傳感器、三軸加速度傳感器、2個(gè)伺服電機(jī)、2個(gè)絞盤以及2個(gè)雀降裝置，所述2個(gè)伺服電機(jī)、2個(gè)絞盤和2個(gè)雀降裝置分別設(shè)置在系統(tǒng)兩側(cè)，從而控制翼傘兩側(cè)的后緣操縱繩，每個(gè)伺服電機(jī)分別與同側(cè)的絞盤相連接，翼傘兩側(cè)的后緣操縱繩分別繞設(shè)在2個(gè)絞盤上，每個(gè)雀降裝置均包括推桿電機(jī)、推桿、安全銷、渦卷彈簧和連接帶，渦卷彈簧內(nèi)側(cè)一端固定，它的外側(cè)一端通過(guò)連接帶與同側(cè)的后緣操縱繩連接，推桿的兩端分別連接推桿電機(jī)和安全銷，連接帶上設(shè)有小孔，翼傘投放前，安全銷穿過(guò)連接帶上的小孔，從而限止連接帶的位移；翼傘投放后，高度傳感器和三軸加速度傳感器實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的高度和下降速度并傳送給主控制器，主控制器根據(jù)高度和下降速度驅(qū)動(dòng)2個(gè)伺服電機(jī)和2個(gè)推桿電機(jī)，伺服電機(jī)帶動(dòng)絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)絞盤的轉(zhuǎn)動(dòng)控制兩側(cè)的后緣操縱繩，推桿電機(jī)帶動(dòng)推桿發(fā)生位移，從而使安全銷脫離連接帶，渦卷彈簧收縮產(chǎn)生下拉力，并通過(guò)連接帶將下拉力作用于兩側(cè)的后緣操縱繩上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有雀降功能的翼傘安全著陸系統(tǒng)，其特征在于：連接帶與后緣操縱繩的連接點(diǎn)至絞盤之間的后緣操縱繩的長(zhǎng)度L1與連接帶自身長(zhǎng)度L2相等，均為后緣操縱繩下拉的滿行程量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種具有雀降功能的翼傘安全著陸系統(tǒng)，其特征在于：所述雀降裝置設(shè)在一外殼內(nèi)，該外殼上表面設(shè)有小孔，用于伸出連接帶，在連接帶與后緣操縱繩的連接點(diǎn)處固定有卡扣，當(dāng)渦卷彈簧通過(guò)連接帶帶動(dòng)后緣操縱繩下拉時(shí)，卡扣移動(dòng)到外殼的小孔位置后卡住，使后緣操縱繩不能被繼續(xù)下拉。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種具有雀降功能的翼傘安全著陸系統(tǒng)，其特征在于：在降落過(guò)程中，以翼傘前進(jìn)方向?yàn)榍胺剑瑒t絞盤安裝在同側(cè)的雀降裝置的前上方。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有雀降功能的翼傘安全著陸系統(tǒng)，其特征在于：所述連接帶上的小孔的內(nèi)邊緣用金屬包邊。

6.基于權(quán)利要求1所述具有雀降功能的翼傘安全著陸系統(tǒng)的著陸方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在翼傘投放前，對(duì)三軸加速度傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)；

(2)翼傘投放后，主控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)來(lái)控制后緣操縱繩，使翼傘向目標(biāo)著陸點(diǎn)飛去，同時(shí)高度傳感器實(shí)時(shí)采集翼傘的高度信息，三軸加速度傳感器實(shí)時(shí)采集翼傘的下降速度；

(3)在翼傘距地面高度h₁時(shí)，系統(tǒng)調(diào)整翼傘航向逆風(fēng)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)著陸點(diǎn)，此時(shí)伺服電機(jī)下拉兩側(cè)的后緣操縱繩至下拉滿行程的50％；

(4)當(dāng)翼傘下降至雀降高度h₂時(shí)，主控制器根據(jù)當(dāng)前檢測(cè)到的下降速度v進(jìn)行判斷，若v小于等于安全速度閾值V，則主控制器發(fā)出“電機(jī)雀降”指令，兩側(cè)的伺服電機(jī)迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，下拉兩側(cè)的后緣操縱繩，此時(shí)下拉量為下拉滿行程量的若v大于V，則主控制器發(fā)出“彈簧雀降”指令，伺服電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，推桿電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)推桿，推桿帶動(dòng)安全銷脫離連接帶，渦卷彈簧收縮產(chǎn)生下拉力，在時(shí)間t內(nèi)，通過(guò)連接帶拉動(dòng)兩側(cè)的后緣操縱繩至下拉滿行程處；

(5)通過(guò)雀降操作，使翼傘下降速度降低至安全的著陸速度，最終在目標(biāo)著陸點(diǎn)安全著陸。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的著陸方法，其特征在于：在步驟(3)中，h₁的取值是100～200m。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的著陸方法，其特征在于：在步驟(4)中，雀降高度h₂＝10m，安全速度閾值V＝5m/s，時(shí)間t＝1s。