无人机回收伞包装方法

 
 
 
摘要:对无人机回收伞包装方法包括气压包装、液压包装、抽真空包装和热压包装等进行了较深入的研究,分析 了它们的原理及各自的优缺点,论证了采购成本及研制该设备的主要技术难点,得出了不同伞舱容枳的无人机 需使用的较为合理的包装方法及对应的包装机,对研制包伞设备有一定的指导作用。
 
关键词:无人机;回收伞包装;压力包装;真空包装•,热压包装
 
由于降落伞具有受场地限制少、使用方便、可 靠性高等优点,因此很多无人机采用降落伞回收。
 
无人机使用的降落伞称为回收伞。由于无人机的使 用往往要求空中飞行时间长,要多带燃油或者尽量 多带任务设备,因此希望保障设备如回收伞体积 小,以便腾出更多空间给任务设备,这样回收伞如 何减少包装体积就成了很值得重视的问题。
 
本文通过研究无人机回收伞包装方法,包括气 压包装、液压包装、抽真空包装和热压包装等的原 理及各自的优缺点、采购成本,分析了研制该种设 备的主要内容和技术难点,对研制回收伞的包装设 备、满足无人机的研制要求,有一定的指导作用。
 
1国内外降落伞包装方法
 
降落伞中的物用伞包括回收伞、阻力伞和投物
收稿日期:2009-04-24;修订日期:2009-08-13 作者简介:刘志扩,男,高级工程师,1966年10月生,E-mail :zkliu@nuaa. edu. cn。
伞等,其包装方法有很大的通用性。无人机上的伞 舱容积大小是根据飞机总体设计要求确定的,一般 比较小。
 
国内现阶段对于面积不大或体积要求不严的 降落伞,多采用手工包装,只有飞机阻力伞、大型投 物伞和大面积回收伞采用专用的包伞机包装。因为 飞机阻力伞和大面积回收伞要求包装体积小,大型 投物伞主伞面积太大(几百到几千平方米),手工包 装劳动强度很大,且手工不容易包紧,所以要使用 包伞机。国内的包伞机是根据伞包的大小和形状来 专门研制的,主要是用气压、液压进行加压包装[1]。
 
从有限的国外文献资料[2'3]看,美国对体积要 求严格的无人机回收伞是先用液压包装,接着用热 压包装(即用加热的方法使压紧的回收伞的体积不
 
再变大,却能正常开伞),其包装密度(每千克降落 伞包好后的体积)最终达到1.22 L/kg。而国内手工 包装密度约为2. 57 L/kg,用现有包伞机加压包装 密度约为1. 85 L/kg,显然国内外差距还是比较大。 降落伞的包装密度如表1所示[4]。即使研制与回收 伞相关的气液压包伞机,也无法最好地满足一些无 人机对回收伞体积过紧的要求,所以研究和研制相 关的热压包装设备是很有必要的。需要说明的是, 互联网上能查到的热压包装机是指用热压的方法 给装有物品的塑料袋等进行封口,并不是本文所特 指的热压包伞设备。
 
降落伞包装方法包括气压包装、液压包装、抽 真空包装和热压包装等,根据加压的介质不同和原 理不同,需要研制不同的包伞机。
表1降落伞包装密度
包装方法 密度范围八L*kg_l)
人工包装(普通) 2. 942. 70
人工包装(紧密) 2. 632. 33
真空法 2. 081.89
紧收法 2. 171- 52
液压法(普通) 2 1.52
液压法(高压) 1‘ 391. 33
热压法  参考密度:折叠起来的降落伞 (未压紧) 1.22 3. 33
 
2几种包装方法的优缺点
21气压包装方法的主要优点
 
按文献[5]分析,气压包装方法的优点是:
 
.(1)使用空气做介质,用后排人空中,不用设回 收管道和容器,介质清洁,不变质,不易堵塞;
 
(2)动作迅速,反应灵敏,传输中阻力损失较 小,发生泄露不会使压力明显降低;
 
(3)能量可贮存,可事先充气,突然断电也没影
 
响;
 
(4)工作环境适应性好,受温度变化影响小;
 
'(5)因为使用压力较低,所以气动元件和附件 的材质和加工精度降低,制造容易,成本较低。
 
2-2气压包装方法的主要缺点
 
(1)工作压力低,气压传动的输出力(或力矩) 较小,尺寸不宜过大;
 
(2)由于空气的可压缩性,气动机械的动作稳 定性稍差,所以一般用气-液复合传动装置。
 
2-3液压包装方法的主要优点
 
按文献[5]分析,液压包装方法的优点是:
 
(1>液压装置的质量-功率比低,所以结构相当 紧凑;
(2)快速性好,惯性较小,允许高速启动、制动 和换向;
 
(3)运转平稳可靠,能自行润滑,使用寿命较长。
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