发射式降落伞动态试验装置的制作方法

本发明属于降落伞试验技术领域，具体涉及一种发射式降落伞动态试验装置。

背景技术：

目前，降落伞动态展开试验(具备开伞速度和开伞高度)是通过飞机投放实现的，飞机飞行至预定的高度速度后，将受试降落伞-配重系统从飞机上投下(手动或自动投放)，降落伞按照设计的工作程序展开并实现稳定或减速功能，通过地面光学测试和系统搭载的测试设备完成降落伞的各项性能测试。

飞机空投试验方法虽然能够满足大多数降落伞的综合性能测试验证需求，但也存在较多缺陷：a)受飞机本身固有属性限制，飞行的速度包线不能完全涵盖所有降落伞使用工况速度包线，特别是救生伞、稳定伞、航弹伞等速度包线范围较大的伞型，无法完成其使用边界条件考核；b)空投试验的载机多为军用运输机和轰炸机，受部队训练计划、飞行空域、气象条件等限制，试验用机申请环节多，试验周期较长，试验效率低；c)飞机空投试验涉及到飞机飞行、着陆场警戒、产品回收等诸多工作，涉及的试验环节多，区域广，要求参试人员较多，试验成本高；d)飞机空投试验中，空投物受飞机尾流场影响姿态随机不可控，易致开伞异常试验无效，同时空投物姿态随机也致使弹载测试和地面光学测试难度大，有效试验数据获取率低；e)受空投时气象条件影响，空投物着陆点难以确定，回收难度大，存在丢失风险。

由上可知，现有的降落伞空投试验存在无法完成降落伞边界速度条件考核，试验成本高，周期长，试验数据获取率低、回收难度大等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种发射式降落伞动态试验装置，可模拟各类降落伞实际开伞工况和极限开伞速度，试验成本低，试验效率高，有效试验数据获取率高。

本发明所采用的技术方案是：

一种发射式降落伞动态试验装置，包括炮体系统、试验弹系统和压紧盘系统；炮体系统包括用于为试验弹系统和压紧盘系统提供向上发射通道的炮膛、为发射提供高压气体动力的气膛、用于锁定和解锁发射位上的试验弹系统的锁闭机构；试验弹系统包括位于炮膛内的弹筒，弹筒的头部设有装有测试仪器的仪器舱、尾部开口，弹筒内设有装有受试伞的受试伞包，受试伞连接至仪器舱，测试设备能测试受试伞的开伞力和开伞过载；压紧盘系统包括将弹筒尾部堵住且将气膛和炮膛密封隔开的压紧盘，压紧盘的气膛侧设有引导伞、炮膛侧设有装有压紧盘回收伞和减速伞的压紧盘回收伞包，引导伞用于引导试验弹系统和压紧盘系统拉直，压紧盘回收伞用于回收压紧盘系统，减速伞用于使压紧盘系统和试验弹系统在空中分离后减速同步并回收受试伞包。

进一步地，受试伞伞绳环通过连接环和试验弹连接带与仪器舱和测力传感器连接，受试伞包封包拉断绳穿过封包叶片和受试伞伞绳环，受试伞牵顶拉断绳与受试伞包尾端加强带连接；压紧盘在气膛侧设有引导伞拉断束绳，压紧盘回收伞伞绳与压紧盘连接，压紧盘回收伞牵顶拉断绳与减速伞伞顶连接，压紧盘回收伞包封包拉断绳穿过封包叶片和减速伞伞绳环，减速伞绳环连接减速伞连接带，减速伞连接带穿过受试伞包加强带和受试伞牵顶拉断绳；引导伞拉断束绳、压紧盘回收伞封包拉断绳、压紧盘回收伞牵顶拉断绳、受试伞包封包拉断绳、受试伞牵顶拉断绳的拉断强度依次增加。

试验准备时，包括以下步骤：

s1、将受试伞理顺，受试伞牵顶拉断绳一端系在受试伞伞顶、另一端系在受试伞包尾端加强带上，伞衣按照“z”字形折叠装入受试伞包，受试伞包封包拉断绳依次穿过封包叶片和受试伞伞绳环并系平结封包；

s2、折叠包装完毕的受试伞伞绳环通过连接环与试验弹连接带连接；

s3、将压紧盘回收伞理顺，按“z”字形折叠包装入压紧盘回收伞包，用压紧盘回收伞牵顶拉断绳牵顶并系在减速伞伞顶；

s4、将减速伞理顺，按“z”字形折叠包装入压紧盘回收伞包，压紧盘回收伞包封包拉断绳穿过封包叶片和减速伞伞绳环并系平节封包，将减速伞连接带套接在减速伞绳环处；

s5、将引导伞理顺，按“米”字形平铺叠在压紧盘气膛侧，将引导伞拉断束绳套结在压紧盘气膛侧；

s6、将准备完毕的压紧盘系统从炮膛口装入炮膛至减速伞绳环到达炮膛口，减速伞连接带穿过受试伞包加强带和受试伞牵顶拉断绳绳环并打平节系紧；

s7、将试验弹系统从炮膛口填入炮膛，推动试验弹系统至发射位，锁闭机构锁定试验弹系统。

试验时，包括以下步骤：

s1、锁闭机构解锁试验弹系统；

s2、试验弹系统及压紧盘系统射出炮膛后，引导伞逐渐充气，拉断引导伞拉断束绳后张满，并将试验弹连接带-受试伞包-压紧盘回收伞包系统拉直；

s3、压紧盘回收伞包封包拉断绳被拉断，压紧盘回收伞-减速伞系统被拉直；

s4、拉断压紧盘回收伞牵顶拉断绳，压紧盘回收伞充气张满并载着压紧盘稳降，减速伞充气张满并拉断受试伞包封包拉断绳；

s5、减速伞-受试伞系统被拉直，受试伞牵顶拉断绳被拉断，减速伞与试验弹系统分离；

s6、减速伞载着受试伞包稳降，受试伞充气张满并载着试验弹系统稳降。

试验时，在弹道轨迹两侧架设高速光学设备，测试受试伞的性能参数，性能参数包括开伞速度、开伞时间、稳定性、开伞程序。

进一步地，压紧盘包括盘体，盘体在气膛侧设有密封皮碗和压板、在炮膛侧设有连接盘，引导伞绳环安装在压板上，引导伞拉断束绳连接在压板上，压板将密封皮碗压在盘体上，压紧盘回收伞伞绳根部安装在连接盘上，连接盘将压紧盘回收伞包尾部压在盘体上，压板、密封皮碗、盘体和连接盘通过螺杆、压板螺母和连接盘螺母压紧为一个整体，密封皮碗呈碗状、起到密封作用。

进一步地，受试伞包为圆柱状，首端为装有眼圈的封包叶片、尾端开口，加强带沿轴线方向缝制且伸长受试伞包并交汇缝合。

进一步地，锁闭机构包括锁闭杠杆、回位弹簧和锁闭气缸，锁闭杠杆的一侧设有凸块且凸块卡在炮膛侧壁上，锁闭杠杆的另一侧同时被回位弹簧拉住、被锁闭气缸的活塞杆顶住，锁闭气缸的无杆腔设有能进排气的气管；发射前，气管进气，活塞杆将凸块顶入炮膛卡住弹筒头部，试验弹系统锁定，发射时，气管放气，回位弹簧将凸块拉回，试验弹系统解锁。

进一步地，仪器舱的外部壳体轮廓为半球形。

进一步地，炮体系统安装后应与地面成一定角度，炮膛、气膛、弹筒为圆管结构。

本发明的有益效果是：

1)这种利用高压气体能量将试验弹发射出炮膛，提供降落伞开伞所需的开伞速度，炮膛与地面成一定角度，可以提供一定开伞高度，弹筒和仪器舱既可作为受试伞的悬挂配重，弹筒又可为受试伞包提供容纳空间，仪器舱还可以对受试伞进行测试，弹筒和仪器舱的重量和内部容纳空间可以根据受试伞对悬挂重量及其折叠体积的要求，可壁厚及长度做适应性调整，可真实模拟各类降落伞实际开伞工况；

2)引导试验弹系统和压紧盘系统的相关辅助件均可回收，试验成本低；

3)试验弹及落点距离近，且落点位置可目测，回收后即可准备试验，试验效率高；

4)通过调节气膛压力可以控制试验弹射出炮膛的速度，进而实现受试伞的开伞速度控制，可满足各类降落伞极限开伞速度考核试验；

5)试验弹射出炮膛后运行姿态较好，且运行轨迹可预测，光学测试和弹载测试难度小，有效试验数据获取率高。

附图说明

图1是本发明实施例中发射式降落伞动态试验装置锁定时的示意图。

图2是本发明实施例中受试伞、减速伞和压紧盘回收伞包的连接状态的示意图。

图3是本发明实施例中发射式降落伞动态试验装置解锁时的示意图。

图4是本发明实施例中试验弹系统射出炮膛后引导伞充气张满的示意图。

图5是本发明实施例中试验弹-受试伞包-减速伞-压紧盘回收伞系统拉直状态的示意图。

图6是本发明实施例中压紧盘的示意图。

图7是本发明实施例中压紧盘回收伞牵顶绳拉断，压紧盘与试验弹分离的示意图。

图8是本发明实施例中减速伞-受试伞-试验弹系统拉直状态的示意图。

图9是本发明实施例中受试伞载着试验弹稳降的示意图。

图中：1-炮体系统，2-试验弹系统，2a-弹筒，3-压紧盘系统，4-炮膛，5-气膛，5e-气膛气管，6-锁闭机构，6a-锁闭杠杆，6b-回位弹簧，6c-锁闭气缸，6d-活塞杆，6e-气管，7-仪器舱，8-测力传感器，9-试验弹连接带，10-连接环，11-受试伞，11a-受试伞伞绳环，12-受试伞包，12a-受试伞包加强带，13-受试伞包封包拉断绳(断裂强度30kg)，14-受试伞牵顶拉断绳(长度0.3m，断裂强度40kg)，15-引导伞，16-引导伞拉断束绳(断裂强度3kg)，17-压板螺母，18-压板，18a-压板绳袢，19-密封皮碗，20-盘体，21-压紧盘回收伞包，22-连接盘，23-连接盘螺母，24-压紧盘回收伞，25-压紧盘回收伞牵顶拉断绳(长度0.3m，断裂强度15kg)，26-减速伞，26a-减速伞绳环，27-压紧盘回收伞包封包拉断绳(断裂强度5kg)，28-减速伞连接绳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图9所示，一种发射式降落伞动态试验装置，包括炮体系统1、试验弹系统2和压紧盘系统3；炮体系统1包括用于为试验弹系统2和压紧盘系统3提供向上发射通道的炮膛4、为发射提供高压气体动力的气膛5、用于锁定和解锁发射位上的试验弹系统的锁闭机构6；试验弹系统2包括位于炮膛4内的弹筒2a，弹筒2a的头部设有装有测试仪器的仪器舱7、尾部开口，弹筒2a内设有装有受试伞11的受试伞包12，受试伞11连接至仪器舱7，测试设备能测试受试伞11的开伞力和开伞过载；压紧盘系统3包括将弹筒2a尾部堵住且将气膛5和炮膛4密封隔开的压紧盘，压紧盘的气膛5侧设有引导伞15、炮膛4侧设有装有压紧盘回收伞24和减速伞26的压紧盘回收伞包21，引导伞15用于引导试验弹系统2和压紧盘系统3拉直，压紧盘回收伞24用于回收压紧盘系统3，减速伞26用于使压紧盘系统3和试验弹系统2在空中分离后减速同步并回收受试伞包21。

这种利用高压气体能量将试验弹发射出炮膛4，提供降落伞开伞所需的开伞速度，炮膛4与地面成一定角度，可以提供一定开伞高度，弹筒2a和仪器舱7既可作为受试伞11的悬挂配重，弹筒2a又可为受试伞包12提供容纳空间，仪器舱7还可以对受试伞11进行测试，弹筒2a和仪器舱7的重量和内部容纳空间可以根据受试伞11对悬挂重量及其折叠体积的要求，可壁厚及长度做适应性调整，可真实模拟各类降落伞实际开伞工况；引导试验弹系统2和压紧盘系统3的相关辅助件均可回收，试验成本低；试验弹及落点距离近，且落点位置可目测，回收后即可准备试验，试验效率高；通过调节气膛5压力可以控制试验弹射出炮膛4的速度，进而实现受试伞11的开伞速度控制，可满足各类降落伞极限开伞速度考核试验；试验弹射出炮膛4后运行姿态较好，且运行轨迹可预测，光学测试和弹载测试难度小，有效试验数据获取率高。

如图1至图6所示，在本实施例中，受试伞伞绳环11a通过连接环10和试验弹连接带9与仪器舱7和测力传感器8连接，受试伞包封包拉断绳13穿过封包叶片和受试伞伞绳环11a，受试伞牵顶拉断绳14与受试伞包尾端加强带12a连接；压紧盘在气膛5侧设有引导伞拉断束绳16，压紧盘回收伞24伞绳与压紧盘连接，压紧盘回收伞牵顶拉断绳25与减速伞26伞顶连接，压紧盘回收伞包封包拉断绳27穿过封包叶片和减速伞伞绳环26a，减速伞绳环26a连接减速伞连接带28，减速伞连接带8穿过受试伞包加强带12a和受试伞牵顶拉断绳14；引导伞拉断束绳16、压紧盘回收伞封包拉断绳27、压紧盘回收伞牵顶拉断绳25、受试伞包封包拉断绳13、受试伞牵顶拉断绳14的拉断强度依次增加。射出炮膛4后引导伞15自充气开伞，为整个系统有序开伞提供一级引导和减速，通过设计拉断强度依次递减的拉断绳，确保系统内各级降落伞有序开伞。

如图1所示，在本实施例中，锁闭机构6包括锁闭杠杆6a、回位弹簧6b和锁闭气缸6c，锁闭杠杆6a的一侧设有凸块且凸块卡在炮膛4侧壁上，锁闭杠杆6a的另一侧同时被回位弹簧6b拉住、被锁闭气缸6c的活塞杆6d顶住，锁闭气缸6c的无杆腔设有能进排气的气管6e；发射前，气管6e进气，活塞杆6d将凸块顶入炮膛4卡住弹筒2a头部，试验弹系统2锁定，发射时，气管6e放气，回位弹簧6b将凸块拉回，试验弹系统2解锁。

如图1所示，在本实施例中，仪器舱7的外部壳体轮廓为半球形。

如图1所示，在本实施例中，炮体系统2安装后应与地面成一定角度，炮膛4、气膛5、弹筒2a为圆管结构。

如图2所示，在本实施例中，受试伞包12为圆柱状，首端为装有眼圈的封包叶片、尾端开口，受试伞包尾端加强带12a沿轴线方向缝制且伸长受试伞包12并交汇缝合。

如图6所示，在本实施例中，压紧盘包括盘体20，盘体20在气膛5侧设有密封皮碗19和压板18、在炮膛4侧设有连接盘22，引导伞15绳环安装在压板18上，引导伞拉断束绳16连接在压板18上，压板18将密封皮碗19压在盘体20上，压紧盘回收伞24伞绳根部安装在连接盘22上，连接盘22将压紧盘回收伞包21尾部压在盘体20上，压板18、密封皮碗19、盘体20和连接盘22通过螺杆、压板螺母17和连接盘螺母23压紧为一个整体，密封皮碗19呈碗状、起到密封作用。

上述发射式降落伞动态试验装置的试验准备和试验过程如下：

s1、将受试伞11理顺，受试伞11牵顶拉断绳14一端系在受试伞11伞顶，另一端系在受试伞包尾端加强带12a交汇缝合处(系法详见图2)，伞衣及伞绳按照“z”字形折叠装入受试伞包12，受试伞包封包拉断绳13依次穿过封包叶片4个眼圈及受试伞伞绳环11a并系平结封包(系法详见图2)；

s2、折叠包装完毕的受试伞11通过连接环10与试验弹连接带9连接；

s3、压紧盘回收伞24理顺，按“z”字形折叠包装入压紧盘回收伞包21，用压紧盘回收伞牵顶拉断绳25牵顶并系在减速伞26伞顶；

s4、减速伞26理顺按“z”字形折叠包装入压紧盘回收伞包21，用压紧盘回收伞包封包拉断绳27依次穿过压紧盘回收伞包21封包叶片4个眼圈及减速伞伞绳环26a并系平节封包，将减速伞连接带28套接在减速伞绳环26a处；

s5、引导伞15理顺，按“米”字形平铺叠于压板15表面，并将引导伞拉断束绳16套结在压板绳袢18a处，依次穿过其余2绳袢18a并打平结系紧；

s6、将准备完毕的压紧盘系统3从炮膛口装入炮膛4至减速伞绳环26a到达炮膛口，减速伞连接带28依次穿过受试伞包加强带12a及受试伞牵顶拉断绳14绳环并打平节系紧；

s7、将试验弹系统2从炮膛口填入炮膛，推动试验弹系统2至弹肩位置滑过锁闭杠杆6a；

s8、开启气管6e进气开关至锁闭气缸6c内压力到达试验预定值(锁闭缸体压力一般比预定气膛压力高1.5～2mpa)时关闭，活塞杆6d受压沿缸体轴线方向运动，同时推动锁闭杠杆6a压入炮膛，使试验弹系统2限位在炮膛4内；

s9、开启气膛气管5a开关，使气膛5膛压升高至试验预定值关闭进气开关；

s10、打开锁闭气管6e上的射气开关，使锁闭气缸6c压力下降，锁闭杠杆6a在回位弹簧6b的作用下缩回原位，解除对试验弹系统2的限位；

s11、试验弹系统2及压紧盘系统3在气膛5压力作用下沿炮膛快速加速滑动至射出炮膛口；

s12、试验弹系统2及压紧盘系统3射出炮膛4后，引导伞15逐渐充气，拉断引导伞拉断束绳16后张满，并将试验弹连接带9-受试伞包12-压紧盘回收伞包21系统拉直；

s13、压紧盘回收伞包封包拉断绳27被拉断，压紧盘回收伞24-减速伞26系统被拉直；

s14、压紧盘回收伞牵顶拉断绳25被拉断，压紧盘盘体20与试验弹系统2分离；

s15、压紧盘回收伞24充气张满并载着盘体20稳降至着陆，减速伞26充气张满并拉断受试伞包封包拉断绳13；

s16、减速伞26-受试伞11系统被拉直后，受试伞牵顶拉断绳14被拉断，减速伞26与试验弹系统2分离；

s17、减速伞26载着受试伞包12稳降至着陆，受试伞11充气张满并载着试验弹系统2稳降至着陆。

试验过程中，在弹道轨迹两侧架设高速光学设备，测试受试伞11的性能参数，性能参数包括开伞速度、开伞时间、稳定性、开伞程序；测试设备测试受试伞11的开伞力和开伞过载。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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