[科普中国]-开伞过载

开伞过载是指开伞时最大气动阻力与回收物重量之比，开伞过载记录仪由传感器、电路、电池、仪器壳体几部分组成，可检测该过程。

定义开伞时最大气动阻力与回收物重量之比。1

伞降回收降落伞由主伞和减速伞(也称阻力伞)二级伞组成。当无人机完成任务后，地面站发遥控指令给无人机，使发动机慢车，飞机减速，降高。到达合适飞行高度和速度时，开减速伞，使飞机急剧减速，降高，此时发动机已停车；当无人机降到某飞行高度和速度时，回收控制系统发出信号，使主伞开伞，先呈收紧充气状态，过了一定时间，主伞完全充气；无人机悬挂在主伞下慢慢着陆，机下触地开关接通，使主伞与无人机脱离。这是对降落伞回收过程最简单的描述，省略了中间环节和过程。为尽量减少无人机回收后的损伤，特别是为保护机载任务设备，有些无人机还在机体触地部位安装减震装置，充气袋是一种常用的减震装置。同时还要考虑到机体着地部位要尽可能远离任务设备舱。

例如，加拿大的CL-89，回收时，无人机上下翻转180°，使机腹在上，机背在下，机背前后的着陆气包着地，吸收撞击能量，保护机腹内的任务设备。有些无人机机体着地部分被设计成较脆弱的部件，当做飞机着地的减震装置。例如，英国的"不死鸟"在回收开伞后翻转180°，机腹朝上，机背向下，机背整流罩较脆弱，允许着地时被压扁，吸收着地撞击力，保护机腹的任务设备短舱。

开伞过载存储测试系统要求（1）机械装置能耐高温、防潮、防高冲击，且操作简单;

（2）电路模块能在高温、电磁干扰的环境下正常工作，获取可靠数据;

（3）所测物理量一一加速度，需满足一定的精度要求;

（4）传感器须能承受高温、潮湿、高冲击的恶劣环境，并且要有较高的灵敏度和精度;

（5）电路设计必须合理，同时尽可能降低电池功耗;

（6）软件设计合理，界面友好，操作简便;

（7）对被测体产生的影响降低到最小，使现场操作简便易行。

测试系统的基本组成开伞过载记录仪由传感器、电路、电池、仪器壳体几部分组成。传感器选用SILICON DESIGNS公司的Model 1221单轴加速度传感器组合而成;电路模块是加速度记录仪的核心部件，它主要由电源管理模块、信号调理电路、存储记录模块、接口电路组成;电池为可充电聚合物铿离子电池，空载电压4.2V，带负载工作电压应大于3.7V。

其中，电容加速度传感器将输入的物理信号转换为可供记录的电信号;信号调理电路将电信号滤波后转化为A/D可接受的电压范围;存储记录模块将模拟信号量化、编码转换为数字量以及对数字量的有序存储，并存储所采集的数据，包含电源控制器、逻辑控制器、适配电路、A/D转换器、存储器;接口部分完成与计算机的通信;电源管理模块对系统进行低功耗控制，为整个系统提供电源。

各路信号在信号采集部分，首先经过滤波电路，之后通过模拟开关对四路信号进行切换，输出给A/D转换器;转换后的数据实时存入存储器，实现信号的存储功能。试验结束后，通过计算机并口将数据读入计算机中，使用专用的数据处理软件显示各轴向的实测曲线。对整个电路的控制采用FPGA集成芯片XC2S50，负责完成电源管理、地址发生和时序控制的功能。2

本词条内容贡献者为:

胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学