[实用新型]一种航天返回器用降落伞

说明书

本实用新型属于降落伞，是一种航天返回器用降落伞。

在航天技术领域，航天装置的返回部分为返回器。返回器的返回着陆方式有两种，一种是利用降落伞垂直降落返回，另一种是水平着陆返回。利用降落伞使返回器脱离运转轨道进入大气层，并返回地面，在不同的返回阶段需要引导伞(9)、减速伞(10)、主伞(11)等不同结构的降落伞，而且操作控制程序和装置也较复杂，另外由于安全性差与航天飞机相比返回器内很少载入。

本实用新型的目的在于提供一种航天返回器用降落伞，该降落伞的伞冠上设置可用弹性充气气囊封盖和打开的各孔洞，并在伞冠的周边部位固定安装管状弹性气囊，各气囊的充气管与返回器仓内的气泵相联通，管道上各充放气阀门均由仓内的微机根据下降过程中的各有关参数变化实施自动控制。由于只靠该降落伞就能自动调整升力、阻力比、下降速度等，可以保证进入器在返回过程中不同阶段的安全性和可靠性以克服现有技术所存在的不足。

本实用新型的整体结构是：

一种航天返回器用降落伞，由引导伞、减速伞、主伞及悬挂物组成，在挂接航天返回器(1)的伞冠(2)每两条相邻伞胁(3)之间的壁面上开设至少一个孔洞(4)，各孔洞在伞冠壁上对称均匀分布，并且大小形状相同，各孔洞沿伞冠的经向呈长条状，两端部为园弧状，各孔洞的总面积为伞冠总面积的0.1至0.2倍；在各孔洞的上端部伞冠壁面上固定联接卷曲状弹性气囊盖(5)的一端，气囊盖充气后的展开形状与各孔洞相同，其面积略大于各孔洞，并且覆盖整个孔洞，各气囊盖均有配置着阀门的充气管(6)，各充气管与返回器内气泵联通；沿伞冠的周边还环绕一条管状气囊(7)与伞冠内壁面固定联接，气囊上的充气管(8)装配程控阀门，充气管与气泵联通。

该降落伞的结构参数还有：

各孔洞位于伞冠的中下部，每个孔洞的长、宽比为1∶0.3-0.5，各孔洞的面积为3-10m²。

本实用新型的附图有：

图1是改制后的返回器用降落伞剖视简图。

图2是现有的利用降落伞返回着陆的示意图。

附图给出了本实用新型的实施例，结合附图进一步说明如下：

以实际伞冠面积为500米²，所悬挂的返回器重量为3吨的降落伞为例，在200公里以上的高空，空气密度约为10^-6kg/m³，就返回器在进入返回段时的情况而言，为使进入器满足其速度随高度的下降而减小，升力与阻力比不断增大，轨道趋于平缓减速度下降等各项要求，返回器仓内的传感器、微处理器将根据实际的下落高度、空气密度、下降速度等参数控制气泵及阀门，首先对伞缘位置上的管状气囊(7)充气，撑开降落伞，并仅对少量的卷曲状弹性气囊盖(5)充气，封盖伞冠上相对应的孔洞(4)此时伞冠的有效迎风面积较小，相当于常规的引导伞、减速伞使进入器在进入120公里高空之前(空气密度约为10^-2kg/m³)，其速度就小于3000米/秒，可以保证因动压、气动阻力等因素对返回器所造成的最大过载保持在宇航员或有效载荷能够允许的根度内。另外大幅度地减小了与空气摩擦和压缩空气而产生的热量和热障。

一旦进入器降落至着陆阶段，根据对降落伞、返回器对该工作段的设计要求：即降落伞与返回器的下降速度应接近平衡速度，这个速度就是降落伞系统所受气动阻力和所受重力相等时的速度。因此就须在微处理器控制下对更多的卷曲状弹性气囊充气以封盖伞冠上的孔洞，增加降落伞的有效面积，使气动阻力和所受重力相等，这相当于张开主伞(图2)。

本实用新型所取得的技术进步是：

该降落伞及所悬挂的航天回收器由于靠伞冠周沿上的管状气囊在空气极为稀薄的高空打开降落伞，还靠充气后的卷曲状弹性气囊盖，封盖伞冠上的各孔洞的多寡，使其能够在航天返回器着陆前的各个阶段满足对垂直降落的设计要求，特别是在进入段可有效地保证动压、气动阻力等对返回器仓内造成的最大过载保持在宇航员或有效载荷能够允许的限度内，并减少由于与空气摩擦和压缩空气所产生热量和热障，可大幅度降低返回器的制造成本。另外该降落伞实现了用一伞代替多伞回收返回器，具有结构简单，易于操作控制和成本低，安全可靠等特点。