具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至图5所示，一种适用于高马赫的火箭橇气动刹车系统，包括设在火箭橇7尾部火箭发动机10上方的伞舱1、将伞舱1尾端临时封堵的舱盖6、初始状态时容纳在伞舱1内的气动刹车模块、用于控制推开舱盖6从而启动气动刹车模块的启动模块；气动刹车模块包括主伞3、与主伞3伞绳端连接的连接带2、与主伞3伞衣端连接且用于容纳主伞3的主伞包4和与主伞包4牵引端连接的引导伞5，连接带2与伞舱1连接、引导伞5伞衣端与舱盖6连接；气动刹车模块完全拉直时主伞3脱离火箭橇7负压区，不再受尾流的影响，主伞3的伞型为半流带条伞、摆角为±2°～±5°，能满足各种速度段下的刹车减速要求，主伞3的伞衣径向带与伞绳采用一体连续型结构，以减少缝合部连接结头，主伞3上主要承力部位缝合部的连接结头采用横向卡箍包扎固定，以防止缝线剥离，主伞3采用芳纶材料，以减小伸长率。

如图2至图5所示，试验开始，火箭橇7在火箭发动机10作用下在滑轨上高速运动，到达试验需求速度，火箭发动机10关闭，然后到达刹车时间点，启动模块控制推开舱盖6，引导伞5首先进入高速气流，其产生的气动力将主伞包4拉出，将连接带2拉直，连接带2拉直后，主伞包4的封包约束解除，主伞3从主伞包4中被拉出，在高速气流作用下充气、张满，产生气动刹车阻力，气动刹车阻力由连接带2传递至伞舱1，再传递至火箭橇7，对火箭橇7减速并至刹车。

如图2至图5所示，在本实施例中，启动模块包括电激发式火工品、用于为电激发式火工品供电的电源8、用于控制电源8和电激发式火工品间通断的程控器9，程控器9接通电源8和电激发式火工品后，电激发式火工品工作，火药产生的推力能将舱盖6推开。

在本实施例中，试验开始后，火箭橇7在火箭发动机10作用下在滑轨上高速运动，到达试验需求速度的同时火箭发动机10关闭，然后到达刹车时间点的同时程控器9接通电源和电激发式火工品。

在本实施例中，通过前期试验测试推算气动刹车模块对火箭橇7产生的气动力，保证正式试验时能对火箭橇7有效减速刹车，同时保证不超过火箭橇7可承受过载。

在本实施例中，通过前期试验情况设定伞舱1位置，通过弹道程序计算出刹车时间点。

在本实施例中，伞舱1和舱盖6采用金属件。

本发明的原理是通过主伞3产生气动阻力为火箭橇7减速并最终实现刹车，气动刹车模块连接、装卸方便，能够重复利用，成本较低，而且连接带2和主伞3的具体尺寸、形状可调，通用性强；在整个刹车过程中，不依赖水槽刹车段，只通过启动模块控制推开舱盖6从而启动气动刹车模块，可以在滑轨任意试验段对火箭橇7进行刹车减速，刹车精度高；针对高马赫下气动刹车所产生的问题，本发明的解决手段是：

由于空气的可压缩效应的影响，在超声速工作段，火箭橇7的尾流对降落伞性能的影响较亚声速工作段严重得多(主要变现为阻力特征下降)，为尽可能减小火箭橇7尾流区对主伞阻力的影响，采用火工品-引导伞5-连接带2-主伞3的逐级开伞方式，将火箭橇7尾部至主伞3伞衣进气口距离与火箭橇7的直径的比值定义为伞系统拖曳距离，当超声速段拖曳距离大于某个数值，主伞3就脱离了前置体的负压区，基本不再受火箭橇7尾流影响，提高了开伞可靠性；

与通常降落伞使用环境不同，在火箭橇7上使用，其工作高度离地面很低，如降落伞稳定性不好，工作摆角偏大，可能造成工作时降落伞与地面发生高速摩擦，轻则导致主伞磨损，重则完全损毁失效；本发明采用半流带条伞作为降落伞伞型，在低速和高速风洞试验中，该伞型的摆角在±2°～±5°，具有良好的稳定性，能够满足近地面工作条件；

目前国内火箭橇的速度一般不超过3Ma，在超声速情况下，降落伞的特性在很大程度上取决于伞的工作状态(马赫数)、结构形状、火箭橇7与伞系统的几何特性等，伞的阻力系数一般随超声速速度的增加而下降。试验证明，某些能够在超音速条件下正常工作的降落伞伞型，当速度超过1.25Ma时，阻力系数就开始减小，随着速度超过2Ma，阻力系数会降低至亚音速一半不到；本发明选用的半流带条伞，其速度-阻力系数曲线平滑，阻力系数随速度波动小，在亚音速，高、低马赫数等不同速度段下为火箭橇提供的减速刹车性能更为稳定，能够适应火箭橇气动刹车模块各种速度段下刹车减速的工作要求；

超声速条件下降落伞的振动现象(诸如伞绳抖振、伞衣喘振、带条扭振及降落伞高频摆振等)对降落伞系统工作会造成严重影响，甚至导致结构解体，使系统工作完全失败，这是由于降落伞系统主要用缝线将特种纺织材料缝合而成，在超声速条件下，由于剧烈振动容易导致缝合部结构遭受撕裂性破坏；为应对超音速条件下颤震对降落伞的破坏，构件尽可能采用连续型结构，减少缝合部连接环节，主要承力部位缝合部的端头，采用横向卡箍式包扎固定等措施，以防止缝线剥离。

当工作速度接近3Ma，速度、动压及热脉冲等持续作用可能会对降落伞产生严重的加热问题；伞衣径向带与伞绳采用一体连续型结构，减少缝合部连接结头，为避免出现破坏性脉动、伞衣喘振、连接带作弹簧式抖振，导致连接带断裂现象发生，材料选择断裂伸长率小的芳纶材料，以减小伸长率。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。