[发明专利]一种新型冲压翼伞及其操纵控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及精确空投中翼伞操纵控制技术领域，具体涉及一种新型冲压翼伞及其操纵控制方法。

背景技术

现有的冲压翼伞操纵控制方法主要依靠翼伞尾缘下拉实现，通过翼伞双侧尾缘对称下拉使得升力、阻力增加和升阻比降低，从而实现空中刹车减速和雀降着陆。通过翼伞双侧尾缘不对称下拉使得下拉侧阻力增加，产生转向力矩，从而实现空中转向和盘旋下降。

翼伞尾缘下拉操纵方法存在三点不足：第一，下拉操纵力较大，翼伞空投系统需要搭载大功率电机和大量的电池储备，从而增加了翼伞空投系统的自身重量和经济成本；第二，下拉操纵量与翼伞空投系统的控制逻辑尚未得到完善解决，难以实现精确的控制；第三，翼伞双侧尾缘对称下拉对于系统升阻比的改变能力有限，难以精确实现翼伞空投系统雀降着陆。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有翼伞尾缘下拉操控带来的重量成本过大、控制精度过低和控制能力有限的问题，提供一种新型冲压翼伞及其操纵控制方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种新型冲压翼伞，包括上翼面、下翼面、多个翼肋、两组伞绳、两组操纵绳、两组吊挂带、两根操纵带，所述上翼面的尾缘与下翼面的尾缘连接，所述翼肋相互平行、且各个翼肋的两端分别与上翼面及下翼面连接，每两个翼肋和上翼面、下翼面之间的空间构成一个具有前缘开口的气室；所述上翼面两侧对称设置若干导流孔，上翼面内侧对应每个导流孔的位置设置一导流片，各个导流片均设置在上翼面、下翼面之间；所述下翼面与两组伞绳连接，伞绳通过吊挂带连接与载荷相连；下翼面两侧还对称设置若干操纵绳孔，各操纵绳的一端穿过对应侧的操纵绳孔与导流片连接，多根操纵绳的另一端汇交后再通过一根操纵带与操纵机构相连，操纵机构与载荷连接。

按上述方案，所述导流片与导流孔的形状相似，且导流片的面积大于对应位置的导流孔的面积，以保证关闭的密封效果。

按上述方案，所述两组操纵绳对称设置于翼伞两侧。

按上述方案，所述操纵绳孔的个数与所述导流孔的个数相等。

按上述方案，所述上翼面上设有与导流片相连的导流片回复带，所述下翼面上设有与所述操纵绳相连的操纵绳回复带，所述导流片回复带、操纵绳回复带用于克服导流孔关闭状态时操纵绳松弛状态下受到的阻力，防止导流片在阻力的情况下打开。

本发明还提供了一种新型冲压翼伞的操纵控制方法，在翼伞的上翼面两侧对称设置若干导流孔，在上翼面内侧与每个导流孔对应的位置设置一导流片，在翼伞的下翼面两侧对称设置若干操纵绳孔及穿过操纵绳孔的操纵绳，各个导流片均设置在上翼面、下翼面之间，且将导流片与操纵绳连接；通过拉伸操纵绳带动导流片的张开与闭合，控制导流孔的打开与关闭，实现冲压翼伞的转向操纵和雀降操纵，具体如下：

1）同时张开上翼面两侧导流片时，即同时打开两侧导流孔，使得翼伞气室内气体从导流孔向上翼面外侧排出，等效于上翼面两侧虚拟扰流板张开，大大增加翼伞的阻力，降低升阻比，实现雀降操纵；

2）仅张开上翼面单侧导流片时，即打开单侧导流孔,使得翼伞气室内气体从导流孔向上翼面外侧排出，等效于上翼面单侧虚拟扰流板张开，增加翼伞单侧的阻力，产生转弯力矩，实现转向操纵；

3）关闭两侧上翼面的导流孔时，整个翼伞的气动性能和传统翼伞保持一致，不产生任何操纵。

按上述方案，所述上翼面上设有与导流片相连的导流片回复带，所述下翼面上设有与所述操纵绳相连的操纵绳回复带，所述导流片回复带、操纵绳回复带用于克服导流孔关闭状态时操纵绳松弛状态下受到的阻力，防止导流片在阻力的情况下打开。

按上述方案，所述下翼面与两组伞绳连接，伞绳通过吊挂带连接与载荷相连；各操纵绳的一端穿过对应侧的操纵绳孔与导流片连接，多根操纵绳的另一端汇交后再通过一根操纵带与操纵机构相连，操纵机构与载荷连接。

按上述方案，所述导流片与导流孔的形状相似，且导流片的面积大于对应位置的导流孔的面积。

本发明具有以下有益效果：

1、在传统翼伞的上翼面设置导流孔，安装导流片，在下翼面设置操纵绳孔，各操纵绳连接对应导流片，穿过相应操纵绳孔后汇总通过操纵带与安装在载荷上的操纵机构连接，实现冲压翼伞的转向操纵和雀降操纵；取消传统翼伞的尾缘下拉操纵控制（操纵绳组与操纵带），操纵力小，同时实现冲压翼伞的转向操纵和雀降操纵且控制精度较高；