[发明专利]空投软着陆的缓冲驱动装置设计方法及装置

说明书

本申请涉及空投软着陆的缓冲驱动装置设计方法及装置，方法包括根据设定的软着陆主动缓冲方式，确定降落伞空投系统的缓冲驱动装置的驱动器类型；驱动器类型为采用形状记忆合金丝的主动缓冲驱动器；获取空投的载荷重量，根据载荷重量选取缓冲驱动装置的驱动器的数量和尺寸；根据空投的软着陆速度指标和缓冲响应时间指标，利用选取的驱动器的数量和尺寸开展缓冲驱动装置软着陆仿真试验，得到载荷的速度变化曲线；根据载荷的速度变化曲线，确定载荷重量对应的驱动器的最优数量和最优尺寸；根据降落伞空投系统的整体布局和重量分配数据，确定缓冲驱动装置在吊挂绳上的安装位置，输出缓冲驱动装置的设计结果。实现了空投系统的高可靠性软着陆缓冲。

技术领域

本申请涉及降落伞空投技术领域，特别是涉及一种空投软着陆的缓冲驱动装置设计方法及装置。

背景技术

随着空降兵武器以及重型装备不断向信息化、智能化方向发展，一方面，大量技术密集型装备内部元器件精密度、敏感性不断提高；另一方面，装备重量增加了伞降载荷的总质量，增大了开伞过载和着陆冲击，因而其在开伞冲击和着陆冲击过程中更容易受到损伤。设计一种简单高效的软着陆系统是保障人员和货物成功实现空降空投的有效途径和必要手段。降落伞空投系统的着陆缓冲方法分为主动缓冲和被动缓冲。在降落伞空投系统的整个软着陆的过程中，保证着陆缓冲的高效可靠性是关系到空降空投作战任务成败的关键环节。找出一种快速高效且智能可控的主动缓冲装置及其设计方法十分迫切。

然而，在实现本发明过程中，发明人发现现有可用于载荷伞降空投软着陆的主动缓冲装置较匮乏，而且现有装置对人员因素的依赖较高或缓冲方式不可控，存在着软着陆缓冲可靠性不高的技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种空投软着陆缓冲可靠性较高的空投软着陆的缓冲驱动装置设计方法，以及一种空投软着陆的缓冲驱动装置。

为了实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种空投软着陆的缓冲驱动装置设计方法，包括步骤：

根据设定的软着陆主动缓冲方式，确定降落伞空投系统的缓冲驱动装置的驱动器类型；驱动器类型为采用形状记忆合金丝的主动缓冲驱动器；

获取空投的载荷重量，根据载荷重量选取缓冲驱动装置的驱动器的数量和尺寸；

根据空投的软着陆速度指标和缓冲响应时间指标，利用选取的驱动器的数量和尺寸开展缓冲驱动装置软着陆仿真试验，得到载荷的速度变化曲线；

根据载荷的速度变化曲线，确定载荷重量对应的驱动器的最优数量和最优尺寸；

根据降落伞空投系统的整体布局和重量分配数据，确定缓冲驱动装置在吊挂绳上的安装位置，输出缓冲驱动装置的设计结果。

在其中一个实施例中，根据空投的软着陆速度指标和缓冲响应时间指标，利用选取的驱动器的数量和尺寸开展缓冲驱动装置软着陆仿真试验，得到载荷的速度变化曲线的步骤，包括：

调用驱动器工作过程的加速度模型、载荷的运动模型和降落伞伞绳交汇点的运动模型，构建物伞系统非线性动力学模型；

根据软着陆速度指标和缓冲响应时间指标，以及选取的驱动器的数量和尺寸，利用龙格库塔法求解物伞系统非线性动力学模型，得到载荷的速度变化曲线。

在其中一个实施例中，驱动器工作过程的加速度模型为：

其中，a_p表示作用在伞衣和伞绳两端的加速度，T_L表示左手余弦曲线的周期，t表示时间，T_R表示右手余弦曲线的周期；

载荷的运动模型为：