[发明专利]半刚性机械展开进入减速着陆装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种减速着陆装置，具体讲是一种半刚性机械展开进入减速着陆装置，属于航天器进入与返回技术领域。

背景技术

随着深空探测的不断深入，在大型载荷进入有大气环境星体时需要进行有效减速。现有设计的半刚性机械展开再(进)入减速着陆结构可以提供较大的气动减速面、很好地解决大型载荷进入、减速、着陆的难题，同时也存在一些缺点：第一、收纳比有限。展开后的气动减速面面积越大其收拢状态的体积就越大，对火箭整流罩包络需求也越高。因此，从工程应用上说，该结构气动减速面展开面积不可能“无限”大，减速效果有限，仍需要采用降落伞等其他方式进行二次减速；第二、反向重构之后结构不具备缓冲作用，着陆段主要依靠反推发动机进行缓冲，系统重量和复杂程度较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种展开面积大，收纳比高的半刚性机械展开再入减速着陆装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供的半刚性机械展开再入减速着陆装置，包括主体、控制环、刚性头锥、半刚性防热罩、半刚性防热罩控制机构和柔性防热罩机构，所述主体与控制环连接，所述控制环与刚性头锥之间连接驱动机构，所述驱动机构控制控制环与刚性头锥作相对运动；所述半刚性防热罩覆盖安装在半刚性防热罩控制机构上，所述半刚性防热罩控制机构分别与主体与刚性头锥相铰接，控制半刚性防热罩的展开或收拢；所述半刚性防热罩的外侧边上设有可向外侧展开的柔性防热罩机构。

本发明中，所述半刚性防热罩控制机构包括多个沿主体周向间隔设置的弹性反转驱动杆、与弹性反转驱动杆数量一致的连接杆及辐条，所述弹性反转驱动杆的一端与主体铰接，并通过制动器控制弹性反转驱动杆向主体外侧转动，另一端与连接杆铰接；所述连接杆的一端与辐条铰接，另一端与反转驱动杆铰接，所述辐条的一端与刚性头锥铰接，所述辐条上安装半刚性防热罩。

本发明中，所述柔性防热罩机构包括辐条和柔性防热罩，所述辐条包括套筒、伸缩杆、弹簧和切割器，所述弹簧位于套筒内，伸缩杆的一端穿过弹簧连接到套筒底部并压缩弹簧，伸缩杆的自由端伸出套筒；所述切割器设于套筒内，用于切断伸缩杆；所述柔性防热罩相对应的两侧边分别与相邻的伸缩杆连接，另两侧边中的一侧与半刚性防热罩连接。

本发明中，所述弹性反转驱动杆包括基座、伸缩驱动杆和第二弹簧，所述第二弹簧固定于基座内，伸缩驱动杆的一端插入基座与第二弹簧连接。

本发明中，所述伸缩杆的自由端为弧形结构。

本发明的有益效果在于：(1)、本发明通过半刚性防热罩和柔性防热罩依次进行二次展开，使展开后的总面积大于一次展开面积，而收拢发射状态下保持较小的体积，明显提高了装置的收纳比，降低了对运载火箭整流罩包络需求；(2)、采用二次展开后，除了增加气动面面积，提高了气动面减速效果外，还可以实现二次减速使用，进一步提升了着落的稳定性；(3)、本发明伸缩杆尺寸可根据不同的任务进行设计，能适应不同的再(进)入环境；(4)、通过弹性反转驱动杆和伸缩杆配合形成的二级阻尼结构，可提供着陆缓冲，减小系统重量及复杂程度，为未来大型载荷地外星体进入、减速、着陆提供了一种新的技术路径。

附图说明

图1为本发明半刚性机械展开进入减速着陆装置结构示意图(一次展开状态)；

图2为本发明半刚性机械展开进入减速着陆装置结构示意图1(一次展开状态)；

图3为本发明半刚性机械展开进入减速着陆结构示意图(收拢状态)；

图4为本发明半刚性机械展开进入减速着陆结构示意图(二次展开状态)

图4为本发明半刚性机械展开进入减速着陆结构示意图(缓冲着陆状态)

图6为反转驱动杆结构示意图：图中，(a)为立体图、(b)为内部结构示意图；

图7为辐条结构示意图(伸缩杆压缩状态)；

图8为辐条结构示意图(伸缩杆展开状态)；

图9为柔性防热罩结构示意图：图中，(a)为柔性防热罩收拢状态示意图、(b)为柔性防热罩一次展开状态示意图1、(c)为柔性防热罩展开示意图。

图中，1-主体、2-反转驱动杆、3-控制环、4-头锥环、5-刚性头锥、6-辐条、7-连接杆、8-半刚性防热罩、9-柔性防热罩、10-基座、11-伸缩驱动杆、12-弹簧、13-套筒、14-伸缩杆、15-弹簧、16-切割器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。