一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種隔熱性能通用測試方法，特別是一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性 能通用測試方法，屬于航天器用降落傘技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的航天器彈道再入飛行時(shí)間短，相應(yīng)的再入氣動(dòng)加熱時(shí)間不長，隔熱問題不 十分突出，因此，對降落傘裝置隔熱性能試驗(yàn)研究近乎空白。
[0003] 近年來，隨著航天器再入飛行速度的提高，如探月S期雜娥飛行器返回器采用接 近第二宇宙速度二次跳躍式再入方式返回，再入氣動(dòng)加熱時(shí)間較長，總熱量很大，對降落傘 裝置抗熱載荷的要求也越來越高，為確保降落傘裝置能在給定的熱載荷條件下可靠工作， 需通過確定其在高溫環(huán)境中內(nèi)部各部位的溫升特性來明確其隔熱性能。降落傘裝置內(nèi)部各 部位溫度特性的測量對于評估降落傘裝置隔熱性能、降落傘裝置內(nèi)部溫度分布和降落傘裝 置各部組件熱設(shè)計(jì)具有重要的意義。當(dāng)前降落傘專業(yè)領(lǐng)域尚無簡單、有效的隔熱性能測試 方法，因此，如何正確、簡單地測試包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能是個(gè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題是；克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種包裝狀態(tài)降落傘裝 置隔熱性能通用測試方法，采用熱電偶進(jìn)行降落傘裝置隔熱性能測試，可適用于各種包裝 形態(tài)的降落傘裝置，最大程度上滿足了包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試的需求。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是；一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試方法，步 驟如下：
[0006] (1)測試前，將待測試降落傘裝置進(jìn)行包傘，在包傘過程中依據(jù)不同傘包體型確定 的不同布放方式在傘包內(nèi)固定位置埋入測溫用熱電偶；
[0007] (2)包傘后確認(rèn)熱電偶狀態(tài)是否工作正常，若正常，則進(jìn)入步驟（3)，否則，返回步 驟（1)，檢查故障原因，重新進(jìn)行包傘；
[000引 （3)將包好的降落傘裝置放置在溫濕箱內(nèi)，按照預(yù)先設(shè)定的溫變率對降落傘裝置 進(jìn)行升溫，達(dá)到目標(biāo)溫度后進(jìn)行保溫，直至各測溫用熱電偶的溫度保持不變，記錄整個(gè)試驗(yàn) 過程中各測溫用熱電偶的溫度值；
[0009] (4)檢查步驟做中記錄的各測溫用熱電偶溫度值數(shù)據(jù)有無缺失，若無缺失，則進(jìn) 入步驟巧），否則，返回步驟（3)，檢查故障原因，重新試驗(yàn)；
[0010] (5)利用步驟（4)中獲得的各測溫用熱電偶的溫度變化值數(shù)據(jù)得到一個(gè)S元連續(xù) 函數(shù)，即獲得該包傘狀態(tài)下的降落傘裝置完整=維溫度場分布；
[0011] (6)利用步驟巧）中確定的該包傘狀態(tài)下的降落傘裝置完整S維溫度場分布，從 而獲取該包裝狀態(tài)下降落傘裝置各個(gè)位置點(diǎn)溫度值。
[0012] 所述步驟（1)中的不同布放方式包括楠圓柱體型傘包的布放方式和圓柱體型傘 包的布放方式；
[0013] 所述楠圓柱體型傘包的布放方式具體為；在楠圓柱體型傘包中沿徑向選取多個(gè)楠 圓形平面，在每個(gè)楠圓形平面長軸端點(diǎn)中各取一個(gè)點(diǎn)為測量點(diǎn)，楠圓柱體型傘包中軸線與 選取的每個(gè)楠圓形平面的交點(diǎn)均為測量點(diǎn)，在每個(gè)楠圓形平面長軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間各取 多個(gè)點(diǎn)作為測量點(diǎn)，在每個(gè)楠圓形平面短軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間各取多個(gè)點(diǎn)作為測量點(diǎn)，在 每個(gè)楠圓形平面短軸端點(diǎn)中各取一個(gè)點(diǎn)為測量點(diǎn)，選取楠圓柱體型傘包底面中屯、點(diǎn)作為測 量點(diǎn)；
[0014] 所述圓柱體型傘包的布放方式具體為；在圓柱體型傘包中沿徑向選取多個(gè)圓形平 面，在每個(gè)圓形平面直徑端點(diǎn)中各取一個(gè)點(diǎn)為測量點(diǎn)，圓柱體型傘包中軸線與選取的每個(gè) 圓形平面的交點(diǎn)均為測量點(diǎn)，在每個(gè)圓形平面的圓屯、和直徑的端點(diǎn)之間各取多個(gè)點(diǎn)作為測 量點(diǎn)，選取圓柱體型傘包底面圓屯、作為測量點(diǎn)。
[0015] 所述選取的楠圓形平面和圓柱形平面分別將楠圓柱體型傘包和圓柱體型傘包沿 軸向均分為N段，所述N = N1+1，N1為選取的楠圓形平面和圓柱形平面的個(gè)數(shù)。
[0016] 所述每個(gè)楠圓形平面長軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間各取多個(gè)點(diǎn)，所選取點(diǎn)的均勻分布在 楠圓形平面長軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間。
[0017] 所述每個(gè)楠圓形平面短軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間各取多個(gè)點(diǎn)，所選取點(diǎn)的均勻分布在 楠圓形平面短軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間。
[0018] 所述在每個(gè)圓形平面的圓屯、和直徑的端點(diǎn)之間各取多個(gè)點(diǎn)作為測量點(diǎn)，所選取點(diǎn) 的均勻分布在圓形平面的圓屯、和直徑的端點(diǎn)之間。
[0019] 所述步驟巧）中的S元連續(xù)函數(shù)，具體由公式：
[0020]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試方法，其特征在于步驟如下： (1) 測試前，將待測試降落傘裝置進(jìn)行包傘，在包傘過程中依據(jù)不同傘包體型確定的不 同布放方式在傘包內(nèi)固定位置埋入測溫用熱電偶； (2) 包傘后確認(rèn)熱電偶狀態(tài)是否工作正常，若正常，則進(jìn)入步驟（3)，否則，返回步驟 (1)，檢查故障原因，重新進(jìn)行包傘； (3) 將包好的降落傘裝置放置在溫濕箱內(nèi)，按照預(yù)先設(shè)定的溫變率對降落傘裝置進(jìn)行 升溫，達(dá)到目標(biāo)溫度后進(jìn)行保溫，直至各測溫用熱電偶的溫度保持不變，記錄整個(gè)試驗(yàn)過程 中各測溫用熱電偶的溫度值； (4) 檢查步驟⑶中記錄的各測溫用熱電偶溫度值數(shù)據(jù)有無缺失，若無缺失，則進(jìn)入步 驟（5)，否則，返回步驟（3)，檢查故障原因，重新試驗(yàn)； (5) 利用步驟（4)中獲得的各測溫用熱電偶的溫度變化值數(shù)據(jù)得到一個(gè)三元連續(xù)函 數(shù)，即獲得該包傘狀態(tài)下的降落傘裝置完整三維溫度場分布； (6) 利用步驟（5)中確定的該包傘狀態(tài)下的降落傘裝置完整三維溫度場分布，從而獲 取該包裝狀態(tài)下降落傘裝置各個(gè)位置點(diǎn)溫度值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試方法，其特征在 于：所述步驟（1)中的不同布放方式包括橢圓柱體型傘包的布放方式和圓柱體型傘包的布 放方式； 所述橢圓柱體型傘包的布放方式具體為：在橢圓柱體型傘包中沿徑向選取多個(gè)橢圓 形平面，在每個(gè)橢圓形平面長軸端點(diǎn)中各取一個(gè)點(diǎn)為測量點(diǎn)，橢圓柱體型傘包中軸線與選 取的每個(gè)橢圓形平面的交點(diǎn)均為測量點(diǎn)，在每個(gè)橢圓形平面長軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間各取多 個(gè)點(diǎn)作為測量點(diǎn)，在每個(gè)橢圓形平面短軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間各取多個(gè)點(diǎn)作為測量點(diǎn)，在每 個(gè)橢圓形平面短軸端點(diǎn)中各取一個(gè)點(diǎn)為測量點(diǎn)，選取橢圓柱體型傘包底面中心點(diǎn)作為測量 占. 所述圓柱體型傘包的布放方式具體為：在圓柱體型傘包中沿徑向選取多個(gè)圓形平面， 在每個(gè)圓形平面直徑端點(diǎn)中各取一個(gè)點(diǎn)為測量點(diǎn)，圓柱體型傘包中軸線與選取的每個(gè)圓 形平面的交點(diǎn)均為測量點(diǎn)，在每個(gè)圓形平面的圓心和直徑的端點(diǎn)之間各取多個(gè)點(diǎn)作為測量 點(diǎn)，選取圓柱體型傘包底面圓心作為測量點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試方法，其特征在 于：所述選取的橢圓形平面和圓柱形平面分別將橢圓柱體型傘包和圓柱體型傘包沿軸向均 分為N段，所述N=Nl+1，N1為選取的橢圓形平面和圓柱形平面的個(gè)數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試方法，其特征在 于：所述每個(gè)橢圓形平面長軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間各取多個(gè)點(diǎn)，所選取點(diǎn)的均勻分布在橢圓 形平面長軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試方法，其特征在 于：所述每個(gè)橢圓形平面短軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間各取多個(gè)點(diǎn)，所選取點(diǎn)的均勻分布在橢圓 形平面短軸的中點(diǎn)和端點(diǎn)之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試方法，其特征在 于：所述在每個(gè)圓形平面的圓心和直徑的端點(diǎn)之間各取多個(gè)點(diǎn)作為測量點(diǎn)，所選取點(diǎn)的均 勻分布在圓形平面的圓心和直徑的端點(diǎn)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試方法，其特征在 于：所述步驟（5)中的三元連續(xù)函數(shù)，具體由公式：
給出，式中i表示預(yù)先埋入的第i個(gè)測溫用熱電偶，O^ypZi)表示預(yù)先埋入的第i個(gè) 測溫用熱電偶的坐標(biāo)，T(x，y，z)表示包裝狀態(tài)降落傘中位置坐標(biāo)點(diǎn)（x，y，z)的溫度值，m表 示預(yù)先埋入測溫用熱電偶的個(gè)數(shù)，％為系數(shù)。
【專利摘要】一種包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試方法，利用在降落傘裝置包裝時(shí)將多組熱電偶同布放到傘包內(nèi)指定位置，然后將包裝狀態(tài)降落傘裝置放置在溫濕箱內(nèi)，開始按照要求迅速升溫，達(dá)到目標(biāo)溫度后，保持定時(shí)間，記錄整個(gè)升溫、保溫試驗(yàn)過程中各測溫?zé)犭娕嫉臏囟戎?，?jù)此評估降落傘裝置包裝狀態(tài)各部位的溫升特性，本發(fā)明是種簡易、有效和通用的測試方法，可適用于各種包裝形態(tài)的降落傘裝置，最大程度上滿足了包裝狀態(tài)降落傘裝置隔熱性能通用測試的需求。
【IPC分類】G01M99-00
【公開號(hào)】CN104568491
【申請?zhí)枴緾N201510033710
【發(fā)明人】張宇, 蔣偉, 甘和麟, 杜坤明
【申請人】北京空間機(jī)電研究所
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月23日