申请/专利权人：中国工程物理研究院总体工程研究所

申请日：2022-10-28

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN115593653B

主分类号：B64F5/60

分类号：B64F5/60;B64C37/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.02.07#实质审查的生效;2023.01.13#公开

摘要：本发明公开了一种高速空‑水介质跨越测试回收试验装置及试验方法，以满足在水域狭小、入水位置要求精确的测试条件下，被试载荷高速跨越空‑水介质，完成水下高速航行任务后，被试载荷与测试数据有效回收的需求。本发明的测试回收试验装置及试验方法通过制导控制功能以适应水域狭小、入水位置要求精确的测试条件；通过翼面在空中及水下适时折叠、展开以提供空中稳定及入水后减速功能，为水下回收提供良好条件；通过浮囊充气上浮有效回收被试载荷、获取更加全面的测试数据，对高速跨空‑水介质飞行器的关键技术研究具有重要意义。

主权项：1.高速空-水介质跨越测试回收试验方法，应用于高速空-水介质跨越测试回收试验装置，高速空-水介质跨越测试回收试验装置包括：被试载荷舱；用于提供高压气体的气源舱；可折叠-展开翼面结构；可折叠-展开翼面结构设置在气源舱外壁上；浮囊舱；气源舱安装在浮囊舱的第一端与被试载荷舱之间；浮囊舱内设置有浮囊，气源舱的高压气体出口与浮囊连接；控制舱；浮囊舱的第二端与控制舱连接；舵面结构；舵面结构设置在控制舱上；数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件；数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件的信号端分别与被试载荷舱的信号端、气源舱的信号端、可折叠-展开翼面结构的信号端连接；舵面结构包括舵面操纵机构、制导控制系统及多个舵面；多个舵面均匀的分布在控制舱的侧壁上，制导控制系统的信号端与舵面操纵机构的信号端连接；气源舱内设置有高压气瓶，高压气瓶的高压气体出口与浮囊连接；浮囊舱上设置有开口，开口上设置有浮囊舱密封盖，浮囊舱密封盖的安装处设置有用于炸开浮囊舱密封盖的第一火工品，第一火工品的引爆机构的信号端与数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件的信号端连接；浮囊的顶面设置有用于定位的卫星天线；可折叠-展开翼面结构包括翼面折叠展开驱动器及传动机构和多个翼面，翼面折叠展开驱动器及传动机构与多个翼面传动连接，在气源舱的外壁上设置有用于翼面折叠后放置的凹槽；在控制舱和浮囊舱的连接处设置第二火工品；其特征在于，高速空-水介质跨越测试回收试验方法包括以下步骤：第（1）步：试验装置空中航行；初始状态翼面折叠，试验装置由火箭发动机助推在空中达到一定高度和速度后与火箭发动机分离，数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件启动，对测量数据进行采集和存储，其中测量数据包含被试载荷舱的环境参数、航迹参数；第（2）步：翼面在空中展开；数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件发送信号至翼面折叠展开驱动器及传动机构，驱动多个翼面展开，用于为试验装置提供气动稳定性；第（3）步：试验装置起控；通过制导控制系统控制舵面操纵机构操控多个舵面，进行空中航迹与姿态控制，直至满足入水前的姿态、速度、位置要求；第（4）步：试验装置控制舱分离；数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件发送点火信号至第二火工品，第二火工品爆炸断开浮囊舱与控制舱的连接，分离控制舱；第（5）步：翼面空中折叠；入水前，数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件发送信号至翼面折叠展开驱动器及传动机构，驱动多个翼面折叠，用于减小试验装置入水阻力，为被试载荷舱完成空-水介质跨越提供条件；第（6）步：试验装置入水；被试载荷舱依靠其自身水动外形或空泡发生器产生空泡降低阻力，用于减小速度损失，完成水下高速航行任务；第（7）步：翼面水下展开；被试载荷舱水下高速航行任务结束后，为了符合上浮回收条件，降低试验装置的速度；数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件发送信号至翼面折叠展开驱动器及传动机构，驱动多个翼面展开，翼面展开后将使空泡溃灭，同时试验装置水动外形的改变导致阻力骤然增大，用于快速降低试验装置的速度，满足上浮回收条件；第（8）步：浮囊舱抛盖；数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件发送点火信号至第一火工品，第一火工品爆炸断开浮囊舱与浮囊舱密封盖的连接，分离浮囊舱密封盖；第（9）步：浮囊充气上浮；数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件控制气源舱中高压气瓶的阀门打开，高压气瓶通过管路向浮囊中充气，直到浮囊内外压差达到一定值，此过程中，试验装置在浮囊产生的浮力作用下逐渐上浮；第（10）步：翼面上浮折叠；试验装置开始上浮后，翼面折叠展开机构的驱动器收到数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件发出的折叠信号，驱动折叠展开机构执行翼面折叠动作，减小试验装置上浮阻力，为试验装置上浮提供良好条件；第（11）步：定位组件发出定位信号；试验装置在浮囊作用下上浮直至浮囊顶部定位天线露出水面，数据测试回收、程序控制、定位电子学组件及电源组件通过天线发出试验装置的位置信息给地面设备接收；第（12）步：试验装置回收；根据地面设备接收到的位置信息，搜寻并回收试验装置；第（13）步：拆解试验装置，取出测量数据的存储组件，获取测量数据；同时拆解被试载荷舱，进行试验情况分析。

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百度查询： 中国工程物理研究院总体工程研究所 高速空-水介质跨越测试回收试验装置及试验方法

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