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从空空导弹谈伞降回收技术【专利奖巡礼12】

中知贯标认证  · 公众号  ·  · 2017-12-14 22:47

正文

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小赢说:

空空导弹是什么?导弹为什么要回收?如果你不会跳伞,有没有可能飞机直接伞降着陆呢?今天的文章会全面回答。


第十九届中国专利优秀奖预获奖项目


专利号:ZL200710137264.1


专利名称:空空导弹试验导弹的

主动回收控制方法


专利权人:中国空空导弹研究院

什么是空空导弹?

第一个“空”是指空中发射导弹,第二个“空”打击的是空中的目标。也就是咱们常说的空对空导弹,区别于空对地,地对空,地对地……


打出去的导弹为什么还要回收?

一般发射后是不需回收的,但是,试验阶段那是要经常回收的。因为回收有利于:确定故障原因、加快研制改进、部件重复利用、降低研制成本(要知道一枚导弹是很贵滴)。


“伞降回收”就是使用降落伞回收。这点很好理解,平时的 空投空降,飞行员逃生,以及无人机、靶机、返回式卫星,甚至载人飞船等都用过伞降回收 。小赢还记得当年的神舟飞船就是带着大大的降落伞返回地球怀抱的。

NASA猎户飞船伞降落


看到这里您也许会问小赢: 不就是一个带了降落伞的导弹嘛,看上去不是很难啊。


小赢认为: 自由落体确实不难,但对导弹来说就难了。导弹飞的那么高,那么快,能随便打开伞吗?导弹的灵活性那么强,伞开的位置不对不就缠绕在导弹上了吗?

所以,对于导弹的伞降回收,就要主动控制伞与导弹的高度、速度、以及导弹空中姿态的关系。


预获奖专利的核心技术方案,概况起来就是四个字“减速调姿”。根据导弹的弹体姿态和位置信息,不断控制弹体的俯仰角和滚转角,从而最终将飞行姿态和飞行速度调整到适宜开伞的状态。


如果说对导弹的回收大家表示无感的话,小赢用更形象的战斗机飞行员的弹射救生来形象的讲一下。毕竟飞行员从飞机里弹射出的画面,在新闻和大片中总能看见。

F-16低空弹射救生


要想保住飞行员的生命安全,也同样需要解决弹射后飞行的速度、高度以及姿态的问题。只是相对于导弹,弹射座椅的速度和高度都不是问题了,所以对于导弹来说技术更难。


在弹射救生领域享有盛名的是英国的马丁贝克公司。根据其官网及在,截至2017年11月,该公司的产品就完成了7553次成功弹射救生,有效保障了空勤人员安全。


最早的开伞后,人椅分离的技术就记载在马丁贝克公司的专利(EP3156332A2)中:降落伞3一旦展开,就自动带开飞行员的座椅安全带,人椅分离。

马丁贝克公司的弹射座椅


再回到本文针对的预获奖专利,本专利的专利权人是中国空空导弹研究院,隶属于中国航空工业集团公司(下称航空工业)。而中国航空工业航宇救生装备有限公司是我国唯一从事航空防护救生/空降空投装备研制的单位。


对于,弹射座椅的控制和姿态调节,航空工业申请了很多专利(CN106275453A,CN106143924A,CN106375172A)甚至将弹射座椅本身视为一个小型的飞行器,试图单独控制调整姿态。


而对于导弹来说,空中姿态的控制一直是导弹回收领域研发的难点和重点。本文所提的预获奖专利的第一发明人梁晓庚老师,他是空空导弹研究院副总设计师,航空工业“武器制导控制专业”首席专家,本专利也是梁老师团队多年研究成果的结晶和呈现。


最后,小赢再讲个小花絮。在撰写本文时,小赢在想: 既然宇宙飞船都能用降落伞回收,为啥飞机不能?这样,驾驶员和乘客也就不用弹射或者跳伞了。


还别说,经过专利检索,小赢还真检索到了一家名叫西锐(CIRRUS)公司的整机降落系统(US2017233087A1)当遇到危险时,舱内人员不用跳伞、打开降落伞即飞机可安全着陆。据报道,搭载该系统的单发4座小型飞机SR22已经畅销全球。


值得一提的是, 2011年,中航集团收购了西锐公司100%的股份 。所以,相信以后很多中国的小型飞机也可能会搭载这套整机降落系统哦。


整机回收系统


本文作者: 审协北京中心电学部  宿渊源

注:本文中,本文中ZL…….为中国专利号。CN……A为中国发明专利申请公开号,US……A1为美国发明专利申请公开号。

参考文献:

张有济. 战术导弹飞行力学设计[M]. 宇航出版社, 1998.

http://m.afwing.com/.

http://www.martin-baker.co.uk

http://www.cirrusaircraft.com


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责任编辑:张 丹   |   编辑:







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