周文雅，马瑞鑫，胡欣涵，王冠珺

(1.大连理工大学 航空航天学院，辽宁 大连 116024;2.辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室，辽宁 大连 116024)

降落伞是利用空气阻力实现气动减速的装置，由于其具有质量轻、减速效果好的优点，目前已被广泛用于航空航天领域[1-2]，如返回舱回收、火星登陆、物资空投等。尽管降落伞在上述任务中已经发挥了其应有的气动减速作用，但由于没有主动控制系统，仍无法实现更为精确的投放任务。降落伞在下降过程中如果具备一定程度的控制能力，将具有更广阔的应用前景。以上述投放任务为例，在有控降落伞作用下，航天器能够更加精确地落入预定区域，缩小地面搜寻范围；在火星登陆过程中，能够使火星车落至更为平坦的安全区域；对于物资空投，更有利于物资落到指定区域。

国内针对主动控制降落伞的研究主要集中在翼型伞上。因为翼伞拥有高升阻比的气动性能、优良的滑翔能力以及良好的操作性[3]。但国外相关研究表明，翼伞存在每磅有效载荷成本过高的缺点[4]。为了降低成本，美国研发了低成本制导空投系统(AGAS)，它基于现有的降落伞(C-9，G-12)，通过4个气动肌肉(PMA)实现控制。这种方法虽然有不错的精度，但PMA的使用需要大量压缩氮气，导致系统质量较大，而氮气消耗也会使控制次数受到限制。Fields等[5]采用了一种更为简单的控制方法，该方法将风作为提供水平位移的唯一动力，并通过调整气动阻力来影响下降过程中的顺风漂移程度，能够一定程度提高降落伞的落点精度，但该方法无法实现特定点的降落，控制效果由风况决定。……