CN104986337A - 一种空投稳降投送吊舱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空投稳降投送吊舱，由前舱、载荷舱、尾舱组成，前舱前端为低阻的椭锥外形；载荷舱为圆筒形；尾舱为椭锥形，其特征在于，尾舱具有4片呈X型对称布置的稳定尾翼，尾舱内部装有减速伞、稳降伞。本发明吊舱包含一套控制系统，由起爆控制器控制，配备与载机、舱内火工品的对接接口，具有计时、定时输出电脉冲起爆作动火工品的功能；包含一套装在尾部伞舱中的伞系统，由减速伞、稳降伞、分级开伞机构组成，具有受控3次开伞、减速实现吊舱稳降的功能；包含一套作动火工品，具有连接分离前尾舱、辅助开伞、锁定释放舱内载荷的功能。此种吊舱可高速挂飞、空中投放、自动开伞减速、稳定降落、释放舱内载荷。

Description

一种空投稳降投送吊舱

所属技术领域

本发明属于航空航天应用技术领域，涉及一种空投稳降投送吊舱，可用于有人或无人载机(母机)空投折叠无人机(子机)或空投布撒特种设备、物资等。

背景技术

国内相关的空投、伞降、投放技术常见于航空子母弹、照明弹、减速弹、撒布器等，未见内装载荷为折叠无人机的弹种或投放装置。相关弹种、装置各自技术有所侧重，体积构造、目标用途不同，均不能直接用于高速挂飞、有效减速、稳降投送折叠翼无人机。

完成吊舱投送折叠翼无人机或类似特种设备需要解决的连贯技术问题是：

a)实现大体积轻型吊舱与载机的安全分离；

b)实现吊舱投下后的自主控制；

c)实现吊舱规定速度、过载、姿态范围内减速稳降以便舱内载荷的顺利释放；

d)提供足够的装载空间和自动释放机构以实现折叠翼无人机或类似特种设备的载运投放。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可稳定投放的吊舱。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种空投稳降投送吊舱，由前舱、载荷舱、尾舱组成，前舱前端为低阻的椭锥外形；载荷舱为圆筒形；尾舱为椭锥形，其特征在于，尾舱具有4片呈X型对称布置的稳定尾翼，尾舱内部装有减速伞、稳降伞。

所述吊舱内装有起爆控制器，控制抛尾罩、开减速伞、分离前罩和释放舱内载荷，起爆控制器在空投稳降投送吊舱与载机分离时被激活，起爆控制器开始计时并按规定时序向各分离装置发出分离信号。

所述前舱包括前罩和前分离对接框连接，两者通过前爆炸螺栓连接，前爆炸螺栓作动时机由起爆控制器控制。

所述尾舱包括尾罩和尾分离对接框，两者通过后爆炸螺栓连接，后爆炸螺栓作动时机由起爆控制器控制。

所述减速伞的伞包内装有收口绳，以约束减速伞初始张满时的开口大小。

所述收口绳上装有延时火药和收口绳切割器，

所述稳降伞的伞包上装有封包作动器，用于解除稳降伞封包打开稳降伞。

所述吊舱与挂架的电气接口为拉脱分离插头座。

为便于拆装维护和分级控制功能动作，使吊舱由前舱、载荷舱、尾舱通过环圈套合或卡箍对接组合而成。

前舱前端为低阻力的椭锥外形，设置与载荷舱拆装维护的对接接口；载荷舱为前后开敞的圆筒形半硬壳结构，设置维护口盖和吊挂接口；尾舱由椭锥形尾罩外安装4片呈X型对称布置的稳定尾翼组成，尾舱内部安装减速伞包、稳降伞包。

吊舱主梁上通过螺纹衬套安装吊耳，吊耳与母机挂架内的弹射挂弹钩进行装挂。吊舱与挂架的电气接口为拉脱分离插头座，便于快速分离。吊舱大翼面稳定尾翼确保吊舱弹射分离后的纵向静稳定度。加速弹射分离和大翼面稳定尾翼使此种大型轻质吊舱投放后弹道平稳、分离安全，避免分离过程与载机碰撞。

吊舱包含一套控制系统，由控制器(含热电池作为自控能源)和控制电缆组成，具有计时、定时输出5A的控制电流脉冲信号，引爆电控火工品实现开伞、分离前舱和尾舱、释放舱内载荷功能。采用引爆电控火工品均为钝感火工品，具有高可靠度和安全性。

尾舱内部的减速伞包内装有用收口绳约束初始张满时开口大小的减速伞，通过快速分离的尾罩拉出开伞并拉燃收口绳切割器的延时火药，减速伞初始张满较小的风阻面积，经一定延时降低吊舱至一定速度后，收口绳切割器工作切断收口绳，减速伞二次张开至最大的风阻面积使吊舱再次减速。经2次减速降低了开伞过载和冲击摆振，经一定延时后，起爆控制器启动稳降伞的封包作动器，稳降伞在打开封包后在减速伞的拉动下迅速打开并充气，封包作动器同时断开减速伞和稳降伞的连接绳，减速伞飞走，稳降伞张满后进一步减速使吊舱纵轴垂直向下并以轻微摆转的姿态稳定下降，此种稳定姿态有利于舱内载荷的释放。吊舱经2级伞3次减速后由投速700km/h～800km/h降至垂直落速10m/s以内，使吊舱及舱内载荷的冲击过载限制在10g以内。

本发明空投稳降投送吊舱的优点如下：

具有高速挂飞、空中投放、释放舱内载荷的功能；

吊舱内的伞系统，由减速伞、稳降伞、分级开伞机构组成，可受控3次开伞、减速，能

实现吊舱稳定降落；

通过改装内部载荷及机构，可用于有人或无人载机空投布撒多种设备或物资。

附图说明

下面结合附图和一个实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明吊舱的外形构造图。

图2是本发明吊舱中载荷舱的立体示意图。

图3是本发明吊舱中后对接分离框组件的立体示意图。

图中：

A.前舱、B.前爆炸螺栓、C.载荷舱、D.拉脱插座、E.起爆控制器、F.后爆炸螺栓、G.伞爆炸螺栓、H.稳降伞包、J.减速伞包、K.尾舱。

1.前对接框、2.主梁、3.吊耳、4.主框、5.螺纹衬套、6.后对接框、7.后口盖、8.快卸口盖、9.载荷舱蒙皮、10.前口盖、11.滑轨机构、12.后对接分离框、13.伞包罩、14.稳降伞吊挂、15.减速伞吊挂。

a.前套合接口、b.止动斜面、c.后套合接口、d.装伞包空间。

具体实施方式

图1至图3中示出了本发明吊舱一个典型实施例的外形、主要构造。

图1中，吊舱为前后流线型的椭锥形+X形尾翼外形，由前舱A、载荷舱C、尾舱K三舱段套合构成。尾舱中后对接分离框12前部居中安装起爆控制器E，起爆控制器E用于控制吊舱投下后定时执行功能动作。尾舱中安装有稳降伞包H、减速伞包J。吊舱投放后，伞包依次受控开伞，使吊舱减速至稳定下落。

吊舱前舱A由前分离对接框、前罩通过前爆炸螺栓B连接组成。

图2中，吊舱载荷舱C由骨架、蒙皮9铆装而成封闭圆筒，内装负载、锁定、释放载荷设备的滑轨机构11。载荷舱左右两侧装有前口盖10、后口盖7各2个，用于对接火工品电缆、安装锁定内部载荷等维护工作。快卸口盖8通过铰链安装在后口盖上，用快开锁开闭，用于便捷对接电缆、操作开关插销等。骨架起主支承作用，由沿轴向布置的前对接框1、3个主框4、后对接框6与具有止动斜面b和装有螺纹衬套5、吊耳3的主梁2、4组16根侧梁、4根下梁螺接、铆接组成。前对接框1通过前套合接口a与前舱对接，后对接框6与此类似同尾舱对接。

尾舱K通过24个连接螺栓穿过后对接分离框12上的后套合接口与载荷舱C尾部的后对接框6连接。备份的对接形式为楔块、卡槽快卸对接方式，对接更便捷。尾舱K由前端的后对接分离框12、尾罩、后爆炸螺栓F连接而成。尾罩由前端的尾罩框与后部的伞罩通过24个螺钉连接而成。伞罩由骨架、蒙皮、4片尾翼组合铆接而成。伞罩骨架前罩类似。

图3中，后对接分离框组件背部铆装有伞包罩13，装伞包空间d内用于安装稳降伞包H，伞包罩13在尾罩抛离后有保护伞包、防止气流吹袭扰动的作用。伞包罩13外缘均布装有3组稳降伞吊挂14，各含1个U形件、2组螺栓，用于连接吊挂稳降伞吊带。U形件底部有凸块陷入后对接分离框12的吊挂安装孔沉内，使吊挂不可转动。稳降伞为十字形伞，吊舱采取3点式吊挂，均使得整体转动较小。伞包罩13以外上下装有2组减速伞吊挂15，用于与减速伞带成2点式连接，安装吊挂的伞爆炸螺栓可在减速完成后起爆，释放减速伞拉出稳降伞。后对接分离框12外缘均布安装有3个后爆炸螺栓F，用于连接和分离尾罩、强制开伞。

吊舱功能动作过程：

母机飞行至投放区域，根据投放指令通过电缆向弹射挂弹钩输入抛放电信号，同时通过拉脱插座D向吊舱内起爆控制器E的热电池输入电脉冲信号，安装在载机挂架挂弹钩内的抛放弹被引爆，挂弹钩开钩并弹射投放快速分离吊舱，同时起爆控制器内的热电池被激活，起爆控制器内控制模块开始计时；计时X秒时，热电池的电流输出给后爆炸螺栓使其起爆，尾罩带减速伞包J抛离，拉出减速伞，同时拉燃收口绳切割器内的延时火药，启动延时；减速伞第一次充气，张满、减速；延时时间到，收口绳切割器作动，减速伞解除收口，第二次充气、张满、减速；计时Y秒时，伞爆炸螺栓起爆，减速伞分离拉出稳降伞；稳降伞充气、张满、匀速稳定下降；计时Z秒时，前罩分离火工品起爆，前罩分离，打开释放通道；计时T秒时，拔销器等解锁释放机构作动，依次释放任务载荷设备。

Claims (8)

1.一种空投稳降投送吊舱，由前舱、载荷舱、尾舱组成，其特征在于，前舱前端为低阻的椭锥外形；载荷舱为圆筒形；尾舱为椭锥形，其特征在于，尾舱具有4片呈X型对称布置的稳定尾翼，尾舱内部装有减速伞、稳降伞。

2.根据权利要求1所述的空投稳降投送吊舱，其特征在于，吊舱内装有起爆控制器，控制抛尾罩、开减速伞、分离前罩和释放舱内载荷，起爆控制器在空投稳降投送吊舱与载机分离时被激活，起爆控制器开始计时并按规定时序向各分离装置发出分离信号。

3.根据权利要求1所述的空投稳降投送吊舱，其特征在于，所述前舱包括前罩和前分离对接框连接，两者通过前爆炸螺栓连接，前爆炸螺栓作动时机由起爆控制器控制。

4.根据权利要求1所述的空投稳降投送吊舱，其特征在于，所述尾舱包括尾罩和尾分离对接框，两者通过后爆炸螺栓连接，后爆炸螺栓作动时机由起爆控制器控制。

5.根据权利要求1所述的空投稳降投送吊舱，其特征在于，所述减速伞的伞包内装有收口绳，以约束减速伞初始张满时的开口大小。

6.根据权利要求5所述的空投稳降投送吊舱，其特征在于，所述收口绳上装有延时火药和收口绳切割器。

7.根据权利要求1所述的空投稳降投送吊舱，其特征在于，所述稳降伞的伞包上装有封包作动器，用于解除稳降伞封包打开稳降伞。

8.根据权利要求1所述的空投稳降投送吊舱，其特征在于，所述吊舱与挂架的电气接口为拉脱分离插头座。