[发明专利]一种基于能量转换的旋翼式再入返回装置

说明书

本发明公开了一种基于能量转换的旋翼式再入返回装置，包括：飞行器本体；电源组件，设于所述飞行器本体；若干发电旋翼组件，设于所述飞行器本体且与所述电源组件电连接，所述飞行器本体下降过程中空气推动若干所述发电旋翼组件旋转发电，并向所述电源组件充电；若干减速旋翼组件，设于所述飞行器本体且与电源组件电连接，所述电源组件对若干所述减速旋翼组件供电，使其旋转以产生升力降低所述飞行器本体的速度。该再入返回装置可有效降低飞行器本体的再入速度，且其质量小。

技术领域

本发明属于再入返回技术领域，尤其涉及一种基于能量转换的旋翼式再入返回装置。

背景技术

随着我国空间技术的发展，飞行器的再入返回需求愈发迫切。工程上使用的再入返回技术分为三大类，一种为降落伞式再入返回方式，一种为升力体式返回技术，第三种为推力发动机式返回技术。除了上述再入返回技术外，一些新型再入返回技术也得到了广泛关注。如，CN102765494用于返回舱再入减速的磁阻力伞中，提供了一种用于返回舱再入减速的磁阻力伞，它利用飞行器高速再入过程中造成电离层等离子体离子的收集电流在返回舱前、后端的不对称性而自动获取电流。电流通过返回舱本体的螺旋线圈产生磁偶极子磁场。磁场对入射的电离层离子产生反射作用而提供返回舱阻力。又如：专利CN104986358(一种增稳充气式再入飞行器)、专利CN106494650A(一种利用液体蒸发充气式的再入飞行器)、专利CN202717036(一种充气再入罩)等，基本思路都是采用充气式再入方案，利用充气等手段，增加飞行器再入时的迎风面，增加阻力，以降低飞行器的再入速度。

降落伞式返回技术可以适应很大的再入速度，但飞行器的着陆速度往往较高；这类返回技术的典型应用对象包括飞船、返回式卫星等。升力体式返回技术能够适应较高的再入速度，且返回质量较大，但飞行器需要较大的再入航程；典型应用如航天飞机等。第三种推力发动机式返回技术需要携带较多的返回燃料，目前主要在可回收运载火箭上使用。

总的来看，目前的返回再入技术中，对飞行器的返回质量、再入速度限制较多。同时，飞行器高速再入返回的气动加热较为严重，需要飞行器表面布置昂贵的耐高温材料，或采取复杂的降温措施。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于能量转换的旋翼式再入返回装置，该再入返回装置可有效降低飞行器本体的再入速度，且其质量小。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于能量转换的旋翼式再入返回装置，包括：

飞行器本体；

电源组件，设于所述飞行器本体；

若干发电旋翼组件，设于所述飞行器本体且与所述电源组件电连接，所述飞行器本体下降过程中空气推动若干所述发电旋翼组件旋转发电，并向所述电源组件充电；

若干减速旋翼组件，设于所述飞行器本体且与电源组件电连接，所述电源组件对若干所述减速旋翼组件供电，使其旋转以产生升力降低所述飞行器本体的速度。

根据本发明一实施例，包括与若干所述减速旋翼组件均电连接的控制器，所述控制器控制若干所述减速旋翼组件的启动和其转速。

根据本发明一实施例，包括与所述控制器电连接的速度传感器和温度传感器，当所述速度传感器和所述温度传感器检测到的速度和温度达到阀值时，所述控制器控制若干所述减速旋翼组件旋转。

根据本发明一实施例，包括与所述控制器电连接的姿态传感器，所述姿态传感器检测所述飞行器本体的姿态并将姿态数据传输给所述控制器，所述控制器根据所述姿态数据调节若干所述减速旋翼组件的转速以调整姿态。

根据本发明一实施例，若干所述发电旋翼组件和若干所述减速旋翼组件均通过安装支架安装于所述飞行器本体。

根据本发明一实施例，所述安装支架为可折叠支架。