探空火箭搭載物保護裝置的制造方法
【專利說明】
一技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種探空火箭搭載物保護裝置，可以在探空火箭完成工作后返回地面時，通過其內部結構特點和特殊的機構設置，減輕探空火箭搭載物在著陸時所遭受到的沖擊載荷，達到保護探空火箭所搭載的傳感器等設備的目的.可以應用于大氣探測或天文物理研究領域。
二【背景技術】
[0002]探空火箭是一種比較特殊的運載工具，它只攜帶科學儀器進行亞軌道飛行。探空火箭一般為無控制火箭，具有結構簡單、成本低廉、發(fā)射方便等優(yōu)點。它更適用于臨時觀察短時間出現(xiàn)的特殊自然現(xiàn)象(如極光、日食、太陽爆發(fā)等)和持續(xù)觀察某些隨時間、地點變化的自然現(xiàn)象(如天氣)。目前，探空火箭在完成規(guī)定任務返回地面時，往往通過降落傘等減速機構實現(xiàn)減輕緩沖的目的。這種做法比較簡單易行，但是裝有降落傘的搭載物往往會受到高空氣流的影響而使其落地位置與預計位置發(fā)生較大偏移，回收難度大。且其簡單的保護裝置無法耐受較強的沖擊，對地面著陸環(huán)境的適應能力弱，無法保障搭載物的安全。本發(fā)明的技術方案就是在這樣的前提下提出的，旨在提高搭載物落點精度和搭載物的安全系數(shù)。
三
【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供的是一種探空火箭搭載物保護裝置。首先通過質量較大并符合空氣動力學外形的重塊保證裝置在下落的過程中保持正確的著陸姿勢，并不會受高空氣流的過大影響，以提高其落點精度。其次，通過裝置上設有的氣腔、活塞、底座和氣囊，實現(xiàn)緩沖減震、均布載荷的效果，以達到保護搭載物的目的。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案是:在搭載物下部設有一底座，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，氣腔內部預先裝有一部分空氣，氣腔與底座之間通過一導氣孔相連接。氣腔內部裝有一活塞，活塞與氣腔之間通過滑動軸承相連接，保證活塞在氣腔內部只做豎直方向的運動?；钊虏垦b有一圓錐形重塊，重塊由大密度金屬制成。當探空火箭完成預定任務返回地面時，由于下部重塊質量大，且外形為圓錐形，在重力和氣動力的作用之下，整個裝置將保持重塊向下的豎直方向。當裝置接觸地面時，整個裝置由于慣性作用將繼續(xù)向下運動，活塞與氣腔發(fā)生相對位移。氣腔內的一部分空氣被通過導氣孔擠壓進氣囊中，氣囊膨脹，將搭載物包裹起來。同時，氣腔內部的氣壓升高，氣腔與活塞組成一空氣彈簧，也可以達到緩沖減震的作用。最終達到保護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程中保證豎直姿勢并不受高空氣流的過大影響；氣腔內的空氣在下落的過程中被擠壓入氣囊中，氣囊將搭載物包裹起來，使整個搭載物受到均勻載荷；氣腔與活塞組合成空氣彈簧，在裝置落地的過程中起到緩沖減震的作用。四
【附圖說明】
[0006]附圖是本探空火箭搭載物保護裝置結構示意圖
[0007]圖中標記說明:1-搭載物，2-氣囊，3-底座，4-導氣孔，5-氣腔
[0008]6-活塞，7-滑動軸承，8-重塊
五【具體實施方式】
[0009]結合附圖對本發(fā)明做進一步說明:
[0010]如圖所示，搭載物⑴下部設有一底座(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)之間通過一導氣孔⑷相連接。氣腔(5)內裝有一活塞(6)，活塞(6)與氣腔(5)之間通過滑動軸承(7)相連接?；钊?br>(6)下部裝有重塊(8)。
[0011]在具體的實施過程中，搭載物(I)直接裝入底座(3)中，并通過氣囊(2)將搭載物
(I)包裹起來，整個裝置裝入探空火箭的彈頭部分。當探空火箭完成預定任務返回地面時，整個裝置從探空火箭中分離出來。由于重塊(8)由密度較大的金屬制成且具有符合空氣動力學的圓錐形外形，在重力和氣動力的作用下，整個裝置將保持豎直的姿勢，并不會過多地收到側向氣流的影響。當裝置接觸地面時，在慣性作用下裝置將向下繼續(xù)運動。氣腔內的空氣被壓縮，一部分進入氣囊中，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，氣腔內部的氣壓升高，氣腔與活塞組成空氣彈簧，達到緩沖減震的效果。最終實現(xiàn)保護探空火箭搭載物的目的。
【主權項】
1.一種探空火箭搭載物保護裝置，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，用以預先容納一部分空氣；一活塞，用以將探空火箭落地時由于沖擊所造成的位移傳遞給氣腔內部的空氣。氣腔內部的空氣受壓縮壓強升高，可以起到緩沖的作用。同時，氣腔內部的空氣被壓縮到基座與搭載物之間的氣囊之中，起到了保護搭載物的目的。
2.根據(jù)權利要求1所述的探空火箭搭載物保護裝置，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)權利要求1所述的探空火箭搭載物保護裝置，其特征在于，基座與氣腔之間設有供空氣流通的排氣孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的探空火箭搭載物保護裝置，其特征在于，活塞下部裝有一圓錐形質量塊，其材質為鐵、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裝置，適用于使用探空火箭進行實驗研究的大氣探測或者天文物理研究領域。該裝置主要由氣囊、底座、氣腔、導氣孔、活塞、滑動軸承和重塊組成。其中氣囊處于搭載物和底座中間，導氣孔將底座和氣腔連接起來，重塊位于活塞的下方。該裝置工作時，由于重塊質量大且滿足空氣動力學外形，裝置將保持豎直姿勢，并不會過多受側向氣流影響，提高裝置落點的精度。當裝置著陸時，氣腔內的空氣被壓進氣囊中，氣囊將搭載物包裹起來，使其免受集中載荷。同時，氣腔與活塞組成空氣彈簧，可以緩沖減震，最終實現(xiàn)保護搭載物的目的。本裝置結構簡單，落點精度高，保護效果好，可以多次重復使用。
【IPC分類】B64D47-00
【公開號】CN104554745
【申請?zhí)枴緾N201310478504
【發(fā)明人】朱力
【申請人】朱力
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月14日