[发明专利]一种缓冲气囊主动排气系统低延时起爆控制装置

说明书

技术领域

本发明属于航空着陆技术领域，具体地涉及一种缓冲气囊主动排气系统低延时起爆控制装置，应用于轻、中、重型空投用的缓冲气囊的主动排气系统。

背景技术

空投货物与物资应用于现在针对突发性地质灾害或者其它战争等场合，空投货物一般采用伞降与气囊缓冲方式进行空投货物的减速和稳定着陆，空降系统着陆缓冲过程是整个着陆过程中的重要环节，必须保证空投物品的过载在允许范围内，以及着陆后的正常工作姿态。为了实现空投物品的平稳着陆，通常会在缓冲气囊上设置排气口，通过着陆过程中气囊的排气来控制气囊的内压，将气囊的内压控制在一定范围内，使得空降物品着陆过程的过载控制在一定范围内。

目前，气囊排气口的开启方式有两种：一种为被动开启方式，即在气囊的排气口设置爆破膜，当气囊着陆时，通过囊内气体的压力将爆破膜冲破进行排气。然而，此种排气方式存在一定的不可控性和随机性。为了解决被动开启方式带来的不可控和随机问题，本领域技术人员又提出了一种主动开启的方式，通过在气囊的排气口处设置主动排气系统，该种主动排气系统设置有火工品，利用外部的起爆控制装置控制火工品起爆，打开排气口，从而实现气囊的排气。

然而，如何实时、准确、可靠地控制缓冲气囊的主动排气系统，实现气囊着陆过程中的稳定排气是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种缓冲气囊主动排气系统低延时起爆控制装置，对主动排气气囊的排气按照着陆加速度进行排气控制，以实时、准确、可靠地控制缓冲气囊的主动排气系统，实现缓冲气囊的可控和稳定排气。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案包括：

一种缓冲气囊主动排气系统低延时起爆控制装置，所述缓冲气囊设置有排气口，排气口处设置有用于对打开排气口进行排气的主动排气系统，所述起爆控制装置安装在缓冲气囊顶部，其敏感方向垂直于水平面，并且所述起爆控制装置包括电源、总控开关、延时继电器、加速度信号处理与缓存电路以及起爆驱动电路，其中，延时继电器的供电正端通过总控开关连接至电源正极，延时继电器的供电负端连接至电源负极；加速度信号处理与缓存电路的供电正端通过总控开关连接至电源正极，其供电负端连接至电源负极；起爆驱动电路的供电正端通过延时继电器的一组触点开关连接至延时继电器的供电正端；起爆驱动电路的供电负端连接至电源负极，起爆驱动电路的输出端连接至缓冲气囊的主动排气系统；加速度信号处理与缓存电路用于测量缓冲气囊投放至着陆过程中的加速度值，并将与该加速度值对应的电压信号与其内预设的阈值进行比较，如果该电压信号大于阈值，则输出脉宽大于40ms的驱动信号给起爆驱动电路，由起爆驱动电路对驱动信号进行放大处理后给缓冲气囊的主动排气系统提供起爆电流，使得主动排气系统起爆，达到排气的目的；如果与加速度值对应的电压信号小于该阈值，则不做任何处理。

进一步地，所述加速度信号处理与缓存电路包括电压转换电路、加速度计、滤波电路、比较电路、缓存电路、缓启动电路、以及第一或非门，其中，电压转换电路用于将电源的高电压转换为加速度计、比较电路、缓存电路、缓启动电路可接受的工作电压；加速度计用于测量缓冲气囊投放至着陆过程中的加速度值，并输出与加速度值成正比的电压信号；滤波电路对来自加速度计的电压信号进行滤波处理滤除高频噪声后输出给比较电路；比较电路将该滤波后的电压信号与其内预设的阈值进行比较，并在该滤波后的电压信号高于阈值时输出高电平的脉冲信号至缓存电路；缓存电路将该脉冲信号展宽处理后输出脉宽大于40ms的驱动信号至第一或非门的一个输入端；第一或非门的另一输入端与缓启动电路连接；缓启动电路在上电2s内输出高电平的缓启动信号，之后输出低电平的缓启动信号，使得第一或非门开启；第一或非门开启之后，对来自缓存电路的驱动信号进行取反运算，并将运算后的驱动信号输出给起爆驱动电路；如果滤波后的电压信号低于阈值，则不做任何处理。