一种降落伞自动脱离装置及自动脱离方法与流程

本发明属于降落伞，具体涉及一种降落伞自动脱离装置及自动脱离方法。

背景技术：

1、海洋观探测设备在海洋安全、科学研究、气候变化和海洋经济发展等领域都起着至关重要的作用。利用降落伞对海洋观探测设备进行空投可以实现海洋观探测设备的高效布放，尤其适用于浮标、滑翔机等小型海洋观探测设备的布放；降落伞自动脱离装置用于空投入水后将降落伞与海洋观探测设备进行分离，是保证海洋观探测设备空投后正常工作不可或缺的组成部分。

2、现有技术中，降落伞自动脱离装置根据驱动方式可以分为火药驱动脱伞、电驱动脱伞、惯性脱伞、冲击脱伞等，一般用于大型仪器装备空投，通常结构复杂、造价高、可靠性及安全性低。例如，中国发明专利cn109665108b提供了一种空投航行器入水降落伞自动脱落装置，该专利提供的技术方案中，空投航行器在入水时，外壳体受到冲击力，使弹性元件发生弹性变形，外壳体沿着轴向产生位移，使外壳体的卡板脱离内壳体表面的卡槽，外壳体和内壳体失去约束分开，降落伞背带随着内壳体的分开将降落伞释放，实现降落伞的入水脱落；冲击力脱伞装置入水角度对入水冲击力及脱伞效果影响较大，这种方式可靠性低，并不适用于小型海洋观探测设备。

3、因此，如何提供一种适用于海洋观探测设备的降落伞自动脱离装置，是当前急需解决的一项技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种降落伞自动脱离装置及自动脱离方法，通过集成触水检测模块和控制模块，确保了脱离动作的准确性和可靠性，并且安全风险低，实现了对空投设备入水状态的快速响应，提高了降落伞与空投设备分离的效率，适用于小型海洋观探测设备。

2、本发明提供一种降落伞自动脱离装置，降落伞收纳于降落伞舱内，包括：

3、舱体，舱体上部与降落伞舱可拆卸连接；舱体内设有隔断，隔断与舱体同轴设置，用于将舱体分为内舱和外舱；内舱为密闭舱室；

4、脱离模块，其安装于舱体内，用于将降落伞与空投设备进行脱离，脱离模块的一端设有用于连接降落伞的连接件，另一端设有用于连接空投设备的脱离件；当空投设备进行脱离时，脱离模块启动，使脱离件随空投设备一并与脱离模块分离；

5、控制模块，其安装于舱体内并与脱离模块通信连接，用于控制脱离模块的启动；

6、触水检测模块，安装于舱体外壁，舱体外壁设有开口，触水检测模块安装于开口处并与开口密封连接；触水检测模块与控制模块电连接，用于检测空投设备是否入水；当检测到空投设备入水后，触水检测模块短路，控制模块向脱离模块发送启动信号。

7、本技术方案通过集成触水检测模块和控制模块，确保了脱离动作的准确性和可靠性，并且安全风险低，实现了对空投设备入水状态的快速响应，提高了降落伞与空投设备分离的效率，适用于小型海洋观探测设备。

8、在其中一些实施例中，脱离模块还包括：

9、内筒，其安装于舱体内并与舱体固定连接，内筒包括空心圆柱体和板体，板体设于空心圆柱体底端的外围，空心圆柱体与舱体同轴安装；连接件与脱离件均设置于空心圆柱体内部；

10、钢珠，设有多个，多个钢珠绕内筒设置，用于限制脱离件与内筒脱离；内筒靠近脱离件的一端开设有用于容纳钢珠的圆孔，脱离件设有与钢珠相匹配的凹槽，当钢珠位于圆孔内部时，凹槽与圆孔共同形成钢珠的容纳空间，钢珠阻挡脱离件脱离；

11、支撑板，其安装于内筒的空心圆柱体外围远离板体的一端，并与舱体固定连接；

12、弹簧，其设置于连接件与脱离件之间，弹簧呈压缩状态，以提供给钢珠向外运动的力；

13、滑动锁套，其套设于内筒的空心圆柱体的外围，并与空心圆柱体滑动连接；滑动锁套底部设有用于容纳钢珠的台阶；当滑动锁套向上滑动时，台阶移动至钢珠外侧，钢珠受弹簧弹力作用下向外运动，掉落至空心圆柱体外并被台阶卡住，脱离件解除钢珠的约束进行脱离；

14、驱动电机，其安装于舱体内，并与支撑板固定连接，驱动电机的旋转轴与滑动锁套相连，用于驱动滑动锁套向上滑动；驱动电机与控制模块通信连接，控制模块向脱离模块发送启动信号时，驱动电机接收启动信号，并驱动滑动锁套向上滑动。

15、本技术方案通过内筒、钢珠和滑动锁套的组合对脱离件的脱离进行精确控制，多个钢珠在圆孔内与凹槽配合，形成多点锁定状态，确保脱离件在需要时保持固定，并能够在脱离时安全脱离。

16、在其中一些实施例中，脱离模块还包括：

17、主动齿轮，其套设于驱动电机的旋转轴并随旋转轴转动；

18、丝杠，其垂直设置于支撑板和内筒的板体之间，并与支撑板和板体可旋转连接；

19、从动齿轮，其套设于丝杠外围，并与主动齿轮啮合；

20、丝杠螺母，其套设于丝杆外围，并与滑动锁套固定连接，丝杠螺母与丝杠螺纹连接；当驱动电机驱动旋转轴转动时，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从动齿轮带动丝杠旋转，丝杠螺母向上运动，带动滑动锁套向上滑动。

21、本技术方案通过主动齿轮和从动齿轮的啮合，以及丝杠和丝杠螺母的配合，提供了精确的线性运动控制，确保滑动锁套的平稳上滑。

22、在其中一些实施例中，丝杠两端设有滑动轴承，丝杠通过滑动轴承分别与支撑板和板体可旋转连接。

23、本技术方案通过丝杠两端的滑动轴承提供了稳定的旋转支点，减少了运动中的摆动和震动，提高了整个系统的稳定性。

24、在其中一些实施例中，脱离模块还包括支撑轴，支撑轴垂直设置于支撑板和内筒的板体之间，并分别与支撑板和内筒的板体固定连接。

25、本技术方案通过支撑轴与支撑板和内筒的板体固定连接，可以确保脱离模块在运行过程中保持正确的位置，减少因振动或冲击导致的误差。

26、在其中一些实施例中，滑动锁套与支撑轴滑动连接，滑动锁套与支撑轴的连接处设有直线轴承，支撑轴贯穿于直线轴承的内孔中。

27、本技术方案通过滑动锁套与支撑轴的滑动连接和直线轴承的设置，允许支撑轴在保持固定方向的同时进行微调，能够使装配和维护更加方便快捷。

28、在其中一些实施例中，降落伞自动脱离装置还包括用于供电的电源，电源安装于外舱。

29、基于上述的降落伞自动脱离装置，本发明还提供了一种降落伞自动脱离方法，应用于上述的降落伞自动脱离装置，包括以下步骤：

30、s1，空投入水后，触水检测模块触水短路；

31、s2，控制模块检测到电路电阻变化，并向脱离模块发送启动信号；

32、s3，脱离模块启动，空投设备随脱离件与脱离模块、降落伞分离。

33、本技术方案能够快速准确的控制空投设备的脱离，无额外安全风险，适用于海洋观探测设备的空投。

34、在其中一些实施例中，脱离模块启动包括以下分步骤：

35、s301，驱动电机接收启动信号，并驱动滑动锁套向上移动；

36、s302，脱离件在弹簧弹力的作用下将钢珠推出；

37、s303，钢珠掉落至内筒的空心圆柱体外并被台阶卡住，脱离件解除钢珠的约束进行脱离。

38、本技术方案在需要迅速分离的情况下，能够安全、可靠地完成脱离操作。

39、在其中一些实施例中，驱动电机驱动滑动锁套向上滑动的步骤包括：驱动电机的旋转轴带动主动齿轮转动，主动齿轮驱动从动齿轮旋转，从动齿轮带动丝杠旋转，丝杠旋转驱动丝杠螺母向上移动，丝杠螺母带动滑动锁套向上滑动。

40、本技术方案通过丝杠螺母的旋转转化为直线运动，带动滑动锁套向上滑动，有利于保持滑动锁套移动的稳定性和准确性。

41、基于上述方案，本发明实施例中的降落伞自动脱离装置及自动脱离方法，安全风险低，实现了对空投设备入水状态的快速响应，提高了降落伞与空投设备分离的效率，适用于小型海洋观探测设备；具体地，通过集成触水检测模块和控制模块，确保了脱离动作的准确性和可靠性；通过内筒、钢珠和滑动锁套的组合对脱离件的脱离进行精确控制，多个钢珠在圆孔内与凹槽配合，形成多点锁定状态，确保脱离件在需要时保持固定，并能够在脱离时安全脱离；通过主动齿轮和从动齿轮的啮合，以及丝杠和丝杠螺母的配合，提供了精确的线性运动控制，确保滑动锁套的平稳上滑，从而实现对脱离过程的精细控制。