CN104029818A - 一种空投防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空投防护系统，其包括降落伞，安全防护装置，所述安全防护装置包括安全气囊、气体发生器和撞击开关，安全气囊的一端与降落伞的承载器直接或间接连接，安全气囊的另一端与气体发生器的气体输出端连接，气体发生器的另一端与撞击开关直接或间接连接，不但能使正常空投时空投物落地更稳、更安全，而且当降落伞在设定高度内不能正常打开时也能对空投物特别是飞行员起到一定的保护作用，空降时受风力的影响也较小。

Description

一种空投防护系统

技术领域

本发明涉及一种空投时能对空投物特别是飞行员起到更好保护作用的空投防护系统。

背景技术

随着社会的发展，科技的进步，应用空投的领域越来越广，对空投技术的要求越来越高，空投在救灾、运输、逃生、投送兵力等方面都得到了广泛应用。

现有的空投技术主要是采用降落伞，利用空气对降落伞的阻力，把空投物以小于每秒8米的速度匀速地投放到地面。但是以每秒4至8米的速度进行空投，还可能对空投物造成一定的影响，特别是对战斗机飞行员造成伤害。因为战斗机飞行员开始跳伞时是采用弹射的方法弹出机舱，而弹射的加速度比较大，对一些飞行员造成脑部失血导致昏迷，暂时失去知觉。当飞行员以每秒5米左右的速度落到地面时，失去知觉的飞行员由于无法控制双脚支撑地面，所以还是会被摔伤的。降落伞还有一个缺点，就是当开伞高度低于设计要求时，降落伞无法完全打开，下降的速度很快，造成空投物与地面相撞而严重损坏，特别是造成飞行员严重摔伤，甚至死亡。有人研究了在战车底部设置安全气囊，并在空投时就打开安全气囊，这就加重了风对空投的影响，这种方法对于较轻的空投物不适合。为了使战斗机飞行员在超低空时也能跳伞逃生，人们研究了“00”弹射座椅，但是当飞机的飞行状态不符合设计要求时，“00”弹射座椅不能弹射到降落伞完全打开的高度而造成飞行员的伤亡。

因此，研究一种空投时能对空投物特别是飞行员起到更好保护作用的空投防护系统，是人们追求的共同目标。

发明内容

本发明的目的是对现有空投技术存在的不足，提供一种不但能使空投物以正常速度落地时更稳更安全，减少损伤，而且还能在一定的高度近似自由落体运动下落时也能起到一定的保护作用的空投防护系统。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种空投防护系统，包括降落伞和安全防护装置，所述安全防护装置包括安全气囊、气体发生器和撞击开关，安全气囊的一端与降落伞的承载器直接或间接连接，安全气囊的另一端与气体发生器的气体输出端连接，气体发生器的另一端与撞击开关直接或间接连接，所述安全气囊的一端间接与降落伞的承载器连接，是安全气囊的一端与空投物的底部连接，空投物通过吊绳与承载器连接，所述气体发生器的另一端与撞击开关直接连接，是气体发生器的外壳与撞击开关的外壳直接连接或同为一体，所述气体发生器的另一端与撞击开关间接连接，是气体发生器与撞击开关通过引线相连接。所述安全防护装置的工作原理是：空投时，撞击开关先到达地面并与地面发生碰撞，撞击开关中的开关闭合，设在气体发生器内的电源通过开关及连线给点火器供电，点燃气体发生器内的气体发生剂，并迅速给安全气囊充气，空投物落地前先坐落在已充气的安全气囊上，由于膨胀的安全气囊对空投物起到缓冲作用，因此空投物落地时不但更稳，更安全，而且在空降时降落伞在设定的高度内不能正常打开时也能起到一定的保护作用，其中与降落伞相连上的牵引伞或已打开的主降落伞或未完全打开的主降落伞作为导向器，使得安全防护装置能按预定的发案落地。如果要使安全气囊在离地面更高的位置充气打开，撞击开关通过相应长度的引线与气体发生器连接即可。如果在一定的高度内降落伞不能正常打开，只要设计合理，安全气囊可以对较轻的空投物（如飞行员等）起到一定的保护作用，如在50米的高度内安全气囊可以起到一定的保护作用。因为物体在50米的高度自由下落达到地面时的速度接近每秒32米，这个速度也就相当于轿车高速行驶的速度，或相当于两车以接近60㎞/时相向而行的速度之和，而有些飞行员就是在这个高度范围内弹射跳伞发生故障而伤亡的。安全气囊的大小与高度是根据空投物的重量和底部的大小来设定，展开后的形状也可以配合空投物的需要来设计，如空投的是飞行员或伞兵时安全气囊展开后的形状可以制作成座椅式，空投到海上时可以制成充气划艇式等，为了保险起见，撞击开关还要设置遇到水也能点火的电器装置。所述承载器是降落伞的背带、吊篮、挂钩等。所述安全防护装置可以采用汽车安全气囊系统中的相关成熟技术，空投前将其收起，如收在弹射座椅中，在人椅分离时安全防护装置也与弹射座椅分离，并进入安全保护的工作状态。所述气体发生器的另一端与撞击开关直接或间接连接是气体发生器中的点火装置与撞击开关里的开关连接。由于安全气囊充气时膨胀的速度很快，因此还需对空降人员的相关部位设置保护装置，避免高速膨胀的安全气囊对空降人员造成伤害。

所述的安全防护装置在空投中形状的设置方法是下吊式或底部安装式，所述下吊式是撞击开关直接或通过引线与气体发生器连接，空投时安全气囊、气体发生器和撞击开关在空中自然下吊，所述底部安装式是安全气囊、气体发生器整体包装在安全包内，并安装在承载器的底部或安装在空投物的底部，撞击开关通过引线与气体发生器连接，空投时撞击开关在空中自然下吊。其中，采用底部安装式空投时，空投物坐落在安全气囊上的准确度比下吊式高。所述安全包可以是盒式，也可以是袋式，并且在安全气囊充气时能顺利打开。

所述的下吊式中，对安全气囊的囊衣的设置方法是自然式或包扎式，所述自然式是安全气囊与承载器、气体发生器连接后的形成的自然形状，所述包扎式是安全气囊与承载器、气体发生器连接后，再把安全气囊包扎成条形形状，包扎扣或包扎材料的拉力小于安全气囊的张开力。空投时，采用包扎式受风力的影响比采用自然式小。

所述的安全气囊与空投物相配套，所述相配套是安全气囊充气后，安全气囊能承受空投物在设定的高度内做自由落体运动降落到其上面，并能保护空投物安全地落到地面而安全气囊不损坏。现在的汽车安全气囊系统已经大量使用，技术已比较成熟，因此只要空投物落地时的速度不超过设定的范围，空降安全气囊还是能够承受的。

所述的撞击开关设有防止其误触动的插销装置，所述插销装置包括插销和插销孔，插销和插销孔相配套。设置插销装置的目的是防止飞机由于某种原因发生振动，或者其他原因使得撞击开关中的撞击传动器发生位移而导致开关闭合，点火器错误地引爆气体发生剂，安全气囊在飞机里提前打开，导致空投物无法空投，战斗机飞行员无法弹射，危及飞行员的生命和飞机的飞行安全。空投时插销在插销孔中自动拔出，如当空投物离开飞机时通过连线把插销拉出，或当飞行员与弹射座椅分离时通过弹射座椅把插销拔出。

所述的空投防护系统中，安全防护装置设置为一至多套，每一套安全防护装置至少设有一个撞击开关，每个撞击开关都直接或通过引线与气体发生器连接，同一套安全防护装置的所有撞击开关都是并联连接。安全防护装置设置为多套时，由于空投物的冲击力分散到各个安全气囊上，所以对安全气囊的材料要求相对较低。同一套安全防护装置设置多个撞击开关，可以减少故障的发生。

所述的气体发生器采用汽车安全气囊系统中的气体发生器。

本发明是在传统的空投技术的基础上增加了安全防护装置，不但使得正常空投时空投物落地更稳、更安全，而且当降落伞在设定的高度不能正常打开时也能对空投物特别是飞行员起到一定的保护作用；由于安全气囊在空投物接近地面时才打开，所以受风力的影响比较小。

附图说明

图1是本发明安全防护装置的工作原理示意图。

图2是本发明安全气囊与承载器直接连接的自然式结构示意图。

图3是本发明安全气囊与承载器间接连接的自然式结构示意图。

图4是本发明安装在承载器底部的底部安装式结构示意图。

图5是本发明安装在空投物底部的底部安装式结构示意图。

图6是本发明包扎式结构示意图。

图7是本发明撞击开关结构示意图。

图8是本发明设置多套安全防护装置的结构示意图。

图9是本发明设置多个撞击开关并都与同一个气体发生器直接连接的结构示意图。

图10是本发明设置多个撞击开关并都与同一个气体发生器间接连接的结构示意图。

图中部件序号：1、降落伞，2、承载器，3、安全气囊，4、气体发生器，5、撞击开关，6、吊绳，7、空投物，8、安全包，9、引线，10、插销，11、插销孔，12、开关，13、撞击传动器，14、动触金属套，15、定触金属片,16、电源，17点火器，18、气体发生剂。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案井行清楚、完整地描述。

如图1所示，本安全防护装置包括安全气囊（3）、气体发生器（4）和撞击开关（5），安全气囊（3）的一端与降落伞（1）的承载器（2）直接连接，安全气囊（3）的另一端与气体发生器（4）的气体输出端连接，气体发生器（4）的另一端与撞击开关（5）连接，安全气囊（3）的一端也可以与降落伞（1）的承载器（2）间接连接，即安全气囊（3）的一端与空投物（7）的底部连接，空投物（7）通过吊绳（6）与承载器（2）连接。安全防护装置的工作原理是：空投时，撞击开关（5）先到达地面，撞击传动器（13）与地面发生碰撞，并发生位移，使得撞击开关（5）中的开关（12）闭合，设在气体发生器（4）内的电源（16）通过开关（12）及连线给点火器（17）供电，点燃气体发生器（4）内的气体发生剂（18），并迅速给安全气囊（3）充气。空投物（7）落地前先坐落在已充气的安全气囊（3）上，由于膨胀的安全气囊（3）对空投物（7）起到缓冲作用，因此空投物（7）落地时不但更稳，更安全，而且还能在降落伞（1）在设定的高度内不能正常打开时也能对空投物（7）起到一定的保护作用，所述的气体发生器（4）采用汽车安全气囊系统中的气体发生器。

如图2所示，包括降落伞（1）和由安全气囊（3）、气体发生器（4）、撞击开关（5）组成的安全防护装置。空投时空投物（7）直接固定在降落伞（1）的承载器（2）上，安全气囊（3）的一端与降落伞（1）的承载器（2）直接连接，安全气囊（3）的另一端与气体发生器（4）的气体输出端连接，气体发生器（4）的另一端设有撞击开关（5），即气体发生器（4）与撞击开关（5）直接连接。图2中，安全气囊（3）、气体发生器（4）、撞击开关（5）自然下吊，是下吊式，并且，安全气囊（3）不经包扎，是下吊式中的自然式，所述的气体发生器（4）采用汽车安全气囊系统中的气体发生器。

如图3所示，包括降落伞（1）和由安全气囊（3）、气体发生器（4）、撞击开关（5）组成的安全防护装置。安全气囊（3）的一端与空投物（7）的底部连接，空投物（7）通过吊绳（6）与降落伞（1）的承载器（2）连接，即安全气囊（3）与降落伞（1）的承载器（2）间接连接，安全气囊（3）的另一端与气体发生器（4）的气体输出端连接，气体发生器（4）的另一端设有撞击开关（5），即气体发生器（4）与撞击开关（5）直接连接。图3中，安全气囊（3）、气体发生器（4）、撞击开关（5）自然下吊，是下吊式，并且，安全气囊（3）不经包扎，是下吊式中的自然式，所述的气体发生器（4）采用汽车安全气囊系统中的气体发生器。

如图4 所示，包括降落伞（1）和由安全气囊（3）、气体发生器（4）、撞击开关（5）组成的安全防护装置。空投时空投物（7）直接固定在降落伞（1）的承载器（2）上，安全气囊（3）的一端与降落伞（1）的承载器（2）直接连接，安全气囊（3）的另一端与气体发生器（4）的气体输出端连接，气体发生器（4）通过引线（9）与撞击开关（5）间接连接。为了使得空降时能降落伞（1）的承载器（2）更准确地落在安全气囊（3）上，同时减小风力对对空投的影响，安全气囊（3）、气体发生器（4）整体包装在安全包（8）内，并安装在承载器（2）的底部，空投时撞击开关（5）在空中自然下吊，是底部安装式，所述的气体发生器（4）采用汽车安全气囊系统中的气体发生器。

如图5所示，包括降落伞（1）和由安全气囊（3）、气体发生器（4）、撞击开关（5）组成的安全防护装置。安全气囊（3）的一端与空投物（7）的底部连接，空投物（7）通过吊绳（6）与降落伞（1）的承载器（2）连接，即安全气囊（3）与降落伞（1）的承载器（2）间接连接，安全气囊（3）的另一端与气体发生器（4）的气体输出端连接，气体发生器（4）的另一端通过引线（9）与撞击开关（5）间接连接。为了使得空降时空降物（7）能更准确地坐落在安全气囊（3）上，同时减小风力对对空投的影响，安全气囊（3）、气体发生器（4）整体包装在安全包（8）内，并安装在空投物（7）的底部，空投时撞击开关（5）在空中自然下吊，是底部安装式，所述的气体发生器（4）采用汽车安全气囊系统中的气体发生器。

如图6所示，包括降落伞（1）和由安全气囊（3）、气体发生器（4）、撞击开关（5）组成的安全防护装置。，空投时空投物（7）直接固定在降落伞（1）的承载器（2）上，安全气囊（3）的一端与降落伞（1）的承载器（2）直接连接，安全气囊（3）的另一端与气体发生器（4）的气体输出端连接，气体发生器（4）的另一端设有撞击开关（5），即气体发生器（4）与撞击开关（5）直接连接。图6中，安全气囊（3）、气体发生器（4）、撞击开关（5）自然下吊，是下吊式。为了减少风力对空投的影响，把安全气囊（3）包扎成条形形状，是下吊式中的包扎式。为了使得安全气囊（3）能顺利打开，包扎扣或包扎材料的拉力小于安全气囊（3）的张开力，所述的气体发生器（4）采用汽车安全气囊系统中的气体发生器。

如图7所示，撞击开关（5）内包括插销（10）、插销孔（11）、开关（12）、撞击传动器（13）、动触金属套（14）、定触金属片（15），撞击传动器（13）通过撞击开关（5）的滑动槽控制开关（12）的断通，撞击传动器（13）的末端设有动触金属套（14），当撞击开关（5）与地面发生碰撞时，撞击传动器（13）向内滑动，开关（12）的定触金属片（15）通过动触金属套（14）电接通，即开关（12）闭合，点火系统开始工作。为了避免撞击开关（5）发生误触动，撞击开关（5）设有插销装置，插销装置包括插销（10）和插销孔（11），插销（10）和插销孔（11）相配套，当空投防护系统不用时，插销装置把撞击传动器（13）固定于撞击开关（5）的外壳，空投时插销（10）通过拉线从插销孔（11）自动拔出，撞击开关（5）进入工作状态。开关（12）也可以采用目前常用的按键开关。

如图8所示，包括降落伞（1）和由安全气囊（3）、气体发生器（4）、撞击开关（5）组成的安全防护装置。空投物（7）通过吊绳（6）与降落伞（1）的承载器（2）连接。为了使得重量和底面积较大的空投物（7）能安全降落，安全防护装置设置为多套，每一套安全防护装置的安全气囊（3）的一端与空投物（7）的底部连接，即安全气囊（3）与降落伞（1）的承载器（2）间接连接，安全气囊（3）的另一端与气体发生器（4）的气体输出端连接，气体发生器（4）与撞击开关（5）直接连接。由于各套安全防护装置都同时承受空投物（7）的重力，所以对安全气囊（3）的材料要求相对降低，所述的气体发生器（4）采用汽车安全气囊系统中的气体发生器。

如图9和图10所示，一套安全防护装置设有多个撞击开关（5），每个撞击开关（5）并联连接，目的是避免单独设置一个撞击开关（5）时，由于这个撞击开关（5）发生故障导致点火器（17）无法点火，不能引爆气体发生器（4）里的气体发生剂（18），安全气囊（3）无法打开，造成空降安全事故。图9中，每个撞击开关（5）都设在同一盒子内，并与同一个气体发生器（4）直接连接。图10中每个撞击开关（5）都单独设置，并通过引线（9）与安全包（8）内的同一个气体发生器（4）连接，所述的气体发生器（4）采用汽车安全气囊系统中的气体发生器。

Claims (6)

1.一种空投防护系统，其特征在于：包括降落伞（1）和安全防护装置，所述安全防护装置包括安全气囊（3）、气体发生器（4）和撞击开关（5），安全气囊（3）的一端与降落伞（1）的承载器（2）直接或间接连接，安全气囊（3）的另一端与气体发生器（4）的气体输出端连接，气体发生器（4）的另一端与撞击开关（5）直接或间接连接，所述安全气囊（3）的一端间接与降落伞（1）的承载器（2）连接，是安全气囊（3）的一端与空投物（7）的底部连接，空投物（7）通过吊绳（6）与承载器（2）连接，所述气体发生器（4）的另一端与撞击开关（5）直接连接，是气体发生器（4）的外壳与撞击开关（5）的外壳直接连接或同为一体，所述气体发生器（4）的另一端与撞击开关（5）间接连接，是气体发生器（4）与撞击开关（5）通过引线（9）相连接。

2.根据权利要求1所述的空投防护系统，其特征在于：安全防护装置在空投中形状的设置方法是下吊式或底部安装式，所述下吊式是撞击开关（5）直接或通过引线（9）与气体发生器（4）连接，空投时安全气囊（3）、气体发生器（4）和撞击开关（5）在空中自然下吊，所述底部安装式是安全气囊（3）、气体发生器（4）整体包装在安全包（8）内，并安装在承载器（2）的底部或安装在空投物（7）的底部，撞击开关（5）通过引线（9）与气体发生器（4）连接，空投时撞击开关（5）在空中自然下吊。

3.根据权利要求2所述的空投防护系统，其特征在于：下吊式中，对安全气囊（3）的囊衣的设置方法是自然式或包扎式，所述自然式是安全气囊（3）与承载器（2）、气体发生器（4）连接后形成的的自然形状，所述包扎式是安全气囊（3）与承载器（2）、气体发生器（4）连接后，再把安全气囊（3）包扎成条形形状，包扎扣或包扎材料的拉力小于安全气囊（3）的张开力。

4.根据权利要求1所述的一种空投防护系统，其特征在于：安全气囊（3）与空投物（7）相配套，所述相配套是安全气囊（3）充气后，安全气囊（3）能承受空投物（7）在设定的高度内做自由落体运动降落到其上面，并能保护空投物（7）安全地落到地面而安全气囊（3）不损坏。

5.根据权利要求1所述的空投防护系统，其特征在于：撞击开关（5）设有防止其误触动的插销装置，所述插销装置包括插销（10）和插销孔（11），插销（10）和插销孔（11）相配套。

6.根据权利要求1所述的空投防护系统，其特征在于：空投防护系统中，安全防护装置设置为一至多套，每一套安全防护装置至少设有一个撞击开关（5），每个撞击开关（5）都直接或通过引线与气体发生器（4）连接，同一套安全防护装置的所有撞击开关（5）都是并联连接。