一种柔性伞锥组合体全速域多重减速下行系统及控制方法技术方案

技术编号:37667302 阅读:21 留言:0更新日期:2023-05-26 04:26
一种柔性伞锥组合体全速域多重减速下行系统及控制方法,通过包括飞行器结构、柔性充气锥、连接分离结构、降落伞装置的下行系统,于收拢状态下随货运飞船上行,在轨由航天员将下行载荷置于下行系统的载荷舱内,将下行系统安装到空间站舱外挂点或空间站对接通道舱门,通过弹射分离装置,使下行系统以一定的速度与空间站分离,分离指定距离后进行变轨制动并自主调姿,完成离轨制动,建立返回姿态后抛姿轨控舱,以预定的再入姿态进入返回轨道,于进入大气层前充气展开成倒锥形,进入大气层后减速、稳定下降并进行二次充气,承受再入过程中的气动加热和过载,并采用降落伞进一步减速实现安全着陆,速度与返回式卫星的着陆速度相当,可保证有效载荷安全。保证有效载荷安全。保证有效载荷安全。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性伞锥组合体全速域多重减速下行系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种柔性伞锥组合体全速域多重减速下行系统及控制方法,属于航天器进入、减速与着陆


技术介绍

[0002]随着我国空间站全面建成后进入常态化运营与应用,大量空间科学实验有效载荷面临下行的需要。按我国空间站规模保守估计,运营期间下行需求每年可达数百公斤,神舟飞船有限的下行能力以及每年两发的下行频次已无法满足要求。空间站下行能力包括承载重量、下行频次和下行成本,如果空间站载荷下行能力不足,将严重影响空间站的综合运行效益,制约空间站在促进国家技术进步和经济发展方面发挥的作用。因此,急需发展灵活、高效、经济的空间站货物下行运输手段,满足我国空间站大量有效载荷高频次、低成本下行的迫切需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是:针对目前现有技术中,缺少能够满足空间站大量有效载荷高频次、低成本下行的下行系统设计,提出了一种柔性伞锥组合体全速域多重减速下行系统及控制方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性伞锥组合体全速域多重减速下行系统,其特征在于:包括飞行器结构、柔性充气锥、连接分离结构、降落伞装置,所述飞行器结构包括刚性头锥、控制舱、载荷舱、姿轨控舱,所述刚性头锥设置于飞行器结构头部用于承受飞行器结构再入下行过程中的驻点温度及驻点压力,所述柔性充气锥设置于刚性头锥靠近飞行器结构尾部一侧,用于承受飞行器结构返回过程的气动力及热载荷以实现气动减速,控制舱设置于柔性充气锥刚性头锥靠近飞行器结构尾部一侧,对飞行器结构进行能源供给及全飞行阶段控制,载荷舱用于进行飞行器结构的质心调节配平并设置于控制舱靠近飞行器结构尾部一侧,姿轨控舱设置于飞行器结构尾部,配合控制舱对飞行器结构进行姿态控制及离轨制动并维持飞行器结构姿态稳定;连接分离结构用于连接飞行器结构与外部空间站;降落伞装置开伞前设置于载荷舱轴向中心位置,实现开伞后飞行器结构的回收减速。2.根据权利要求1所述的一种柔性伞锥组合体全速域多重减速下行系统,其特征在于:还包括遥测标位装置,设置于控制舱,用于实现飞行器结构的全工作阶段测控及标位,并进行数据回传。3.根据权利要求2所述的一种柔性伞锥组合体全速域多重减速下行系统,其特征在于:所述刚性头锥为刚性防热结构,刚性头锥边缘通过压条与柔性充气锥的充气系统最小圈囊体连接,载荷舱用于安装有效载荷,载荷舱通过侧壁开口进行下行包装载,侧壁分为三块,其中一块为不可移动或者转动的固定舱壁,另外两块均为可转动舱门,分别绕舱门轴转动,当可转动舱门合拢时可自动锁紧,实现舱门关闭,当需打开时通过拉动拉销实现可转动舱门打开,载荷舱中心设置有电缆专门通道,为飞行器结构提供所有舱段的电缆布置需求。4.根据权利要求3所述的一种柔性伞锥组合体全速域多重减速下行系统,其特征在于:所述载荷舱通过质心惯量自动配平机构用于载荷装载后系统质心的调节配平,质心惯量自动配平机构通过控制舱进行安装;所述柔性充气锥包括充气锥体、热防护蒙皮、封包结构,充气锥体展开后圆环堆叠相贯而成,各圆环间彼此连通,热防护蒙皮由耐烧蚀层、隔热层、承力层组成,耐烧蚀层由耐高温纤维织物加防热涂层制成,用于承受外部气流冲刷和气动热流;隔热层阻隔热量向内部传递,保护内部阻气承力层和返回舱结构温度处于可使用范围;承力层由承力织物覆膜材料制成,用于阻止外部高热气体穿过空隙流入结构内部,承力织物用于承受并传递结构表面气动载荷。5.根据权利要求4所述的一种柔性伞锥组合体全速域多重减速下行系统,其特征在于:所述柔性充气锥内设置有充气组件,充气组件通过控制舱进行安装,包括高压气瓶、常闭电爆阀、常闭电磁阀、气压传感器,当柔性充气锥展开时,切断外部封包绳,常闭...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲁媛媛曹旭王广兴甄铎冯蕊张文峰许望晶刘宇赵淼
申请(专利权)人:北京空间机电研究所
类型:发明
国别省市:

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