探空火箭搭載物保護(hù)裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
一技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種探空火箭搭載物保護(hù)裝置，可以在探空火箭完成工作后返回地面時(shí)，通過(guò)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特殊的機(jī)構(gòu)設(shè)置，減輕探空火箭搭載物在著陸時(shí)所遭受到的沖擊載荷，達(dá)到保護(hù)探空火箭所搭載的傳感器等設(shè)備的目的.可以應(yīng)用于大氣探測(cè)或天文物理研究領(lǐng)域。
二【背景技術(shù)】
[0002]探空火箭是一種比較特殊的運(yùn)載工具，它只攜帶科學(xué)儀器進(jìn)行亞軌道飛行。探空火箭一般為無(wú)控制火箭，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、發(fā)射方便等優(yōu)點(diǎn)。它更適用于臨時(shí)觀察短時(shí)間出現(xiàn)的特殊自然現(xiàn)象(如極光、日食、太陽(yáng)爆發(fā)等)和持續(xù)觀察某些隨時(shí)間、地點(diǎn)變化的自然現(xiàn)象(如天氣)。目前，探空火箭在完成規(guī)定任務(wù)返回地面時(shí)，往往通過(guò)降落傘等減速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減輕緩沖的目的。這種做法比較簡(jiǎn)單易行，但是裝有降落傘的搭載物往往會(huì)受到高空氣流的影響而使其落地位置與預(yù)計(jì)位置發(fā)生較大偏移，回收難度大。且其簡(jiǎn)單的保護(hù)裝置無(wú)法耐受較強(qiáng)的沖擊，對(duì)地面著陸環(huán)境的適應(yīng)能力弱，無(wú)法保障搭載物的安全。本發(fā)明的技術(shù)方案就是在這樣的前提下提出的，旨在提高搭載物落點(diǎn)精度和搭載物的安全系數(shù)。
三
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供的是一種探空火箭搭載物保護(hù)裝置。首先通過(guò)質(zhì)量較大并符合空氣動(dòng)力學(xué)外形的重塊保證裝置在下落的過(guò)程中保持正確的著陸姿勢(shì)，并不會(huì)受高空氣流的過(guò)大影響，以提高其落點(diǎn)精度。其次，通過(guò)裝置上設(shè)有的氣腔、活塞、底座和氣囊，實(shí)現(xiàn)緩沖減震、均布載荷的效果，以達(dá)到保護(hù)搭載物的目的。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:在搭載物下部設(shè)有一底座，底座能夠與搭載物外形輪廓相一致，可以為搭載物提供較好的支撐。底座下部連接有一氣腔，氣腔內(nèi)部預(yù)先裝有一部分空氣，氣腔與底座之間通過(guò)一導(dǎo)氣孔相連接。氣腔內(nèi)部裝有一活塞，活塞與氣腔之間通過(guò)滑動(dòng)軸承相連接，保證活塞在氣腔內(nèi)部只做豎直方向的運(yùn)動(dòng)?；钊虏垦b有一圓錐形重塊，重塊由大密度金屬制成。當(dāng)探空火箭完成預(yù)定任務(wù)返回地面時(shí)，由于下部重塊質(zhì)量大，且外形為圓錐形，在重力和氣動(dòng)力的作用之下，整個(gè)裝置將保持重塊向下的豎直方向。當(dāng)裝置接觸地面時(shí)，整個(gè)裝置由于慣性作用將繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，活塞與氣腔發(fā)生相對(duì)位移。氣腔內(nèi)的一部分空氣被通過(guò)導(dǎo)氣孔擠壓進(jìn)氣囊中，氣囊膨脹，將搭載物包裹起來(lái)。同時(shí)，氣腔內(nèi)部的氣壓升高，氣腔與活塞組成一空氣彈簧，也可以達(dá)到緩沖減震的作用。最終達(dá)到保護(hù)探空火箭搭載物的目的。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:重塊采用大密度金屬制成，且制成圓錐形，可保證裝置在下落的過(guò)程中保證豎直姿勢(shì)并不受高空氣流的過(guò)大影響；氣腔內(nèi)的空氣在下落的過(guò)程中被擠壓入氣囊中，氣囊將搭載物包裹起來(lái)，使整個(gè)搭載物受到均勻載荷；氣腔與活塞組合成空氣彈簧，在裝置落地的過(guò)程中起到緩沖減震的作用。四
【附圖說(shuō)明】
[0006]附圖是本探空火箭搭載物保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0007]圖中標(biāo)記說(shuō)明:1-搭載物，2-氣囊，3-底座，4-導(dǎo)氣孔，5-氣腔
[0008]6-活塞，7-滑動(dòng)軸承，8-重塊
五【具體實(shí)施方式】
[0009]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0010]如圖所示，搭載物⑴下部設(shè)有一底座(3)，搭載物⑴與底座(3)之間裝有一氣囊(2)。底座(3)下部連接有一氣腔(5)，底座(3)與氣腔(5)之間通過(guò)一導(dǎo)氣孔⑷相連接。氣腔(5)內(nèi)裝有一活塞(6)，活塞(6)與氣腔(5)之間通過(guò)滑動(dòng)軸承(7)相連接。活塞
(6)下部裝有重塊(8)。
[0011]在具體的實(shí)施過(guò)程中，搭載物(I)直接裝入底座(3)中，并通過(guò)氣囊(2)將搭載物
(I)包裹起來(lái)，整個(gè)裝置裝入探空火箭的彈頭部分。當(dāng)探空火箭完成預(yù)定任務(wù)返回地面時(shí)，整個(gè)裝置從探空火箭中分離出來(lái)。由于重塊(8)由密度較大的金屬制成且具有符合空氣動(dòng)力學(xué)的圓錐形外形，在重力和氣動(dòng)力的作用下，整個(gè)裝置將保持豎直的姿勢(shì)，并不會(huì)過(guò)多地收到側(cè)向氣流的影響。當(dāng)裝置接觸地面時(shí)，在慣性作用下裝置將向下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。氣腔內(nèi)的空氣被壓縮，一部分進(jìn)入氣囊中，使氣囊膨脹，將搭載物包裹住，使其免受集中載荷的作用。同時(shí)，氣腔內(nèi)部的氣壓升高，氣腔與活塞組成空氣彈簧，達(dá)到緩沖減震的效果。最終實(shí)現(xiàn)保護(hù)探空火箭搭載物的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種探空火箭搭載物保護(hù)裝置，其特征在于，包括: 一基座，用以容納探空火箭所需要搭載的傳感器等載荷物；一氣腔，用以預(yù)先容納一部分空氣；一活塞，用以將探空火箭落地時(shí)由于沖擊所造成的位移傳遞給氣腔內(nèi)部的空氣。氣腔內(nèi)部的空氣受壓縮壓強(qiáng)升高，可以起到緩沖的作用。同時(shí)，氣腔內(nèi)部的空氣被壓縮到基座與搭載物之間的氣囊之中，起到了保護(hù)搭載物的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探空火箭搭載物保護(hù)裝置，其特征在于，基座與搭載物之間裝有能夠充氣膨脹的氣囊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探空火箭搭載物保護(hù)裝置，其特征在于，基座與氣腔之間設(shè)有供空氣流通的排氣孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探空火箭搭載物保護(hù)裝置，其特征在于，活塞下部裝有一圓錐形質(zhì)量塊，其材質(zhì)為鐵、鉛等大密度金屬。
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種探空火箭搭載物保護(hù)裝置，適用于使用探空火箭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的大氣探測(cè)或者天文物理研究領(lǐng)域。該裝置主要由氣囊、底座、氣腔、導(dǎo)氣孔、活塞、滑動(dòng)軸承和重塊組成。其中氣囊處于搭載物和底座中間，導(dǎo)氣孔將底座和氣腔連接起來(lái)，重塊位于活塞的下方。該裝置工作時(shí)，由于重塊質(zhì)量大且滿足空氣動(dòng)力學(xué)外形，裝置將保持豎直姿勢(shì)，并不會(huì)過(guò)多受側(cè)向氣流影響，提高裝置落點(diǎn)的精度。當(dāng)裝置著陸時(shí)，氣腔內(nèi)的空氣被壓進(jìn)氣囊中，氣囊將搭載物包裹起來(lái)，使其免受集中載荷。同時(shí)，氣腔與活塞組成空氣彈簧，可以緩沖減震，最終實(shí)現(xiàn)保護(hù)搭載物的目的。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，落點(diǎn)精度高，保護(hù)效果好，可以多次重復(fù)使用。
【IPC分類】B64D47-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104554745
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310478504
【發(fā)明人】朱力
【申請(qǐng)人】朱力
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月14日