本发明专利技术公开了一种用于子弹药动静态抛撒试验的保护装置。本发明专利技术包括：伞仓主体、伞仓盖、弹簧铰链、弹力机构、降落伞、质量块、舵机和舵机控制模块；本发明专利技术采用独立的舵机控制模块检测飞行器飞行状态，不受飞行器本身电路干扰，因此在飞行器失效时具有可靠性；正常停靠时，舵机控制模块处于断路状态，此装置处于保险状态不会触发；当飞行器起飞后，舵机控制模块处于通路状态，对飞行器飞行状态进行检测，视情况解除保险，激活伞仓保护装置，既确保飞行器自身部件的安全，减少经济损失，也确保了实验人员的人身安全。实验人员的人身安全。实验人员的人身安全。
【技术实现步骤摘要】
一种用于子弹药动静态抛撒试验的保护装置及其实现方法
[0001]本专利技术涉及飞行器设备技术，具体涉及一种用于子弹药动静态抛撒试验的保护装置及其实现方法。
技术介绍
[0002]弹药动静态抛撒广泛应用于监测、灭火和国防等领域，往往通过无线电遥控或通过制导实现自主飞行与抛撒。在进行子弹药的动静抛试验时，往往因设备故障、操作不当等原因发生坠机事件，不仅造成经济财产的损失以及抛撒任务的失败，而且威胁着试飞人员以及周边人员的安全.
[0003]常用的降落方式之一是伞降，即在搭载母弹药的飞行器上方设置一个伞仓，里面容纳降落伞，在无人机降落时释放并打开，给予飞行器向上的牵引力使其缓缓降落。现有技术中，降落伞安装在无人机上方，无人机的电机、机翼等容易与降落伞发生缠绕，造成保护装置的失效；或者，降落伞打开后无人机会整体翻转，易对无人机组件造成损伤。因此针对该技术问题，亟需更好的解决方案。
技术实现思路
[0004]针对以上现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种用于子弹药动静态抛撒试验的保护装置及其实现方法。
[0005]子弹药在进行动静抛试验时，子弹药位于母弹舱内，母弹舱位于飞行器的尾部的下侧面，飞行器携带母弹舱飞行。
[0006]本专利技术的一个目的在于提出一种用于子弹药动静态抛撒试验的保护装置。
[0007]本专利技术的用于子弹药动静态抛撒试验的保护装置包括：伞仓主体、伞仓盖、弹簧铰链、弹力机构、降落伞、重块、舵机和舵机控制模块；其中，伞仓主体位于飞行器内的底部，伞仓主体的底部位于飞行器的底部舱门上，伞仓主体为具有顶面和侧壁且不具有底面的壳体；伞仓主体的底部设置有伞仓盖；伞仓盖的侧边通过弹簧铰链安装在伞仓主体一个的侧壁底部边缘上，在不受外力作用下，弹簧铰链将伞仓盖弹开，在与安装弹簧铰链相对的另一个侧壁底部边缘上设置有舵机臂，舵机臂的一端为固定端，另一端为自由端，舵机臂的固定端安装在另一个侧壁底部边缘上，用外力将伞仓盖扣在伞仓主体的底部，舵机臂绕着固定端旋转，使得自由端位于伞仓盖的外表面，从而舵机臂卡扣在伞仓盖的外表面边缘，卡扣住伞仓盖将伞仓主体封底；舵机臂连接至舵机；舵机连接至舵机控制模块；在伞仓主体内的顶面设置有弹力机构；降落伞收纳在伞仓主体内，降落伞向内压迫弹力机构产生向外的弹力，在降落伞的外表面且位于降落伞的顶部设置有重块，重块在伞仓主体内且位于降落伞上，并且降落伞的底部通过绳索固定连接在飞行器的底部；
[0008]舵机控制模块包括电阻、质量块、弹簧、金属触点、内部电源、触发装置、按钮开关和外壳；电阻、质量块、弹簧、金属、内部电源和触发装置设置在外壳内；按钮开关设置在外壳的表面；质量块采用绝缘体，质量块位于外壳的中心轴上，质量块的两端分别连接至两个
弹簧的自由端相连，两个弹簧的固定端固定在外壳的内侧壁上，两根弹簧均处于自由状态；在质量块的顶端设置金属触点，质量块通过金属触点连接到电阻；电阻通过导线接入触发装置，触发装置连接至舵机；金属触点、电阻的一端、内部电源、触发装置和按钮开关构成闭合回路；当质量块移动时，金属触点随之移动，接入闭合回路中的阻值相应发生改变，从而影响电路中电流的大小；
[0009]在不进行子弹药动静态抛撒试验时，按钮开关断开，质量块位于外壳内的中心轴上，接入电路的阻值为定值；用外力将伞仓盖扣在伞仓主体的底部，舵机臂扣在伞仓盖的外壁边缘，卡住伞仓盖将降落伞封在伞仓主体内；在进行子弹药动静态抛撒试验，飞行器起飞后，按钮开关闭合，质量块随飞行器的平稳飞行在倾角阈值范围内进行移动，导致接入电路的电阻在有限的范围内变化，从而接入电路的电流在电流阈值之内变化；打开飞行器的底部舱门，将位于伞仓主体底部的伞仓盖暴露出飞行器；当试验过程中飞行器发生故障，飞行器不再平稳飞行，飞行器的倾斜角超过倾角阈值，质量块移动范围变大，带动金属触点使接入电路中的电阻变化明显，导致电路中的电流超出电流阈值，触发装置发出工作信号至舵机，舵机开始工作转动舵机臂，解除对伞仓盖的卡扣状态，伞仓盖在弹簧铰链的弹力作用下翻转90
°
以上，释放降落伞；降落伞在弹力机构向外的弹力作用下，被推出伞仓主体，并且在重块和自身重力的作用下掉落；飞行器仍在向前飞行，降落伞在风阻作用下展开并向飞行器的后侧甩出，并展开至飞行器的上方；降落伞通过绳索对飞行器施加向上的拉力，减少飞行器颠簸，使得飞行器能够在降落伞牵引下平稳降落。
[0010]在伞仓主体的侧壁上设置有通孔，连接降落伞的绳索通过通孔从伞仓主体内穿出至飞行器的底部。
[0011]重块的体积为3～4cm3，材料为铜块或铁块等密度在7～9g/cm3的金属材料，重力小于0.3N。
[0012]弹力机构采用
[0013]电阻采用阻值较大的滑线电阻，阻值范围在50～100Ω，从而当金属块运动时，接入电路中的阻值变化明显。
[0014]电流阈值包括最大电流阈值和最小电流阈值，设电阻总阻值为R，总长度L范围在0.5～2cm，倾角阈值θ设立为20～30
°
，弹簧的弹性系数k范围为1～3N/cm，当飞行器左倾达到倾角阈值θ时，质量块带动金属触点左移接入电路中的阻值为同理，当飞行器右倾达到倾角阈值θ时，质量块带动金属触点右移接入电路中的阻值为接入电路中的阻值为内部电源的电压U范围在5～15V；最大和最小电流阈值分别为和其中，m为质量块的质量，g为重力常数。
[0015]本专利技术的另一个目的在于提出一种用于子弹药动静态抛撒试验的保护装置的实现方法。
[0016]本专利技术的用于子弹药动静态抛撒试验的保护装置的实现方法，包括以下步骤：
[0017]1)在不进行子弹药动静态抛撒试验时，按钮开关断开，质量块位于外壳内的中心轴上，接入电路的阻值为定值；用外力将伞仓盖扣在伞仓主体的底部，舵机臂扣在伞仓盖的
外壁边缘，卡住伞仓盖将降落伞封在伞仓主体内；
[0018]2)在进行子弹药动静态抛撒试验时，飞行器起飞后，按钮开关闭合，质量块随飞行器的平稳飞行在有限的范围内进行移动，导致接入电路的电阻在倾角阈值范围内变化，从而接入电路的电流在电流阈值之内变化；
[0019]3)打开飞行器的底部舱门，将位于伞仓主体底部的伞仓盖暴露出飞行器；
[0020]4)当试验过程中飞行器发生故障，飞行器不再平稳飞行，飞行器的倾斜角超过倾角阈值，质量块移动范围变大，带动金属触点使接入电路中的电阻变化明显，导致电路中的电流超出电流阈值，触发装置发出工作信号至舵机，舵机开始工作转动舵机臂，解除对伞仓盖的卡扣状态，伞仓盖在弹簧铰链的弹力作用下翻转90
°
以上，释放降落伞；
[0021]5)降落伞在弹力机构向外的弹力作用下，被推出伞仓主体，并且在重块和自身重力的作用下掉落；
[0022]6)飞行器仍在向前飞行，降落伞在风阻作用下展开并向飞行器的后侧甩出，并展开至飞行器的上方；
[0023]7)降落伞通过绳索对飞行器施加向上的拉力，减少飞行器颠簸，使得飞行器能够在降落伞牵引下平稳降落。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于子弹药动静态抛撒试验的保护装置，子弹药在进行动静抛试验时，子弹药位于母弹舱内，母弹舱位于飞行器的尾部的下侧面，飞行器携带母弹舱飞行，其特征在于，所述保护装置包括：伞仓主体、伞仓盖、弹簧铰链、弹力机构、降落伞、重块、舵机和舵机控制模块；其中，伞仓主体位于飞行器内的底部，伞仓主体的底部位于飞行器的底部舱门上，伞仓主体为具有顶面和侧壁且不具有底面的壳体；伞仓主体的底部设置有伞仓盖；伞仓盖的侧边通过弹簧铰链安装在伞仓主体一个的侧壁底部边缘上，在不受外力作用下，弹簧铰链将伞仓盖弹开，在与安装弹簧铰链相对的另一个侧壁底部边缘上设置有舵机臂，舵机臂的一端为固定端，另一端为自由端，舵机臂的固定端安装在另一个侧壁底部边缘上，用外力将伞仓盖扣在伞仓主体的底部，舵机臂绕着固定端旋转，使得自由端位于伞仓盖的外表面，从而舵机臂卡扣在伞仓盖的外表面边缘，卡扣住伞仓盖将伞仓主体封底；舵机臂连接至舵机；舵机连接至舵机控制模块；在伞仓主体内的顶面设置有弹力机构；降落伞收纳在伞仓主体内，降落伞向内压迫弹力机构产生向外的弹力，在降落伞的外表面且位于降落伞的顶部设置有重块，重块在伞仓主体内且位于降落伞上，并且降落伞的底部通过绳索固定连接在飞行器的底部；舵机控制模块包括电阻、质量块、弹簧、金属触点、内部电源、触发装置、按钮开关和外壳；电阻、质量块、弹簧、金属、内部电源和触发装置设置在外壳内；按钮开关设置在外壳的表面；质量块采用绝缘体，质量块位于外壳的中心轴上，质量块的两端分别连接至两个弹簧的自由端相连，两个弹簧的固定端固定在外壳的内侧壁上，两根弹簧均处于自由状态；在质量块的顶端设置金属触点，质量块通过金属触点连接到电阻；电阻通过导线接入触发装置，触发装置连接至舵机；金属触点、电阻的一端、内部电源、触发装置和按钮开关构成闭合回路；当质量块移动时，金属触点随之移动，接入闭合回路中的阻值相应发生改变，从而影响电路中电流的大小；在不进行子弹药动静态抛撒试验时，按钮开关断开，质量块位于外壳内的中心轴上，接入电路的阻值为定值；用外力将伞仓盖扣在伞仓主体的底部，舵机臂扣在伞仓盖的外壁边缘，卡住伞仓盖将降落伞封在伞仓主体内；在进行子弹药动静态抛撒试验，飞行器起飞后，按钮开关闭合，质量块随飞行器的平稳飞行在倾角阈值范围内进行移动，导致接入电路的电阻在有限的范围内变化，从而接入电路的电流在电流阈值之内变化；打开飞行器的底部舱门，将位于伞仓主体底部的伞仓盖暴露出飞行器；当试验过程中飞行器发生故障，飞行器不再平稳飞行，飞行器的倾斜角超过倾角阈值，质量块移动范围变大，带动金属触点使接...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄文忠，张子豪，丁男希，赵飞，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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