CN106005363B - 一种具有空难救生功能的飞机 - Google Patents

Abstract

本发明中公开了一种具有空难救生功能的飞机，其包括有机头、客舱以及设置于客舱左右两侧的机翼，所述机翼与客舱之间通过插接组件呈可拆卸连接，所述插接组件包括有一对卡爪、与所述卡爪配合的卡槽，以及驱动所述卡爪张开抵于卡槽或者收拢以使卡爪与卡槽脱离的驱动件，客舱上安装有可在机翼脱离后展开的降落伞以及用于减缓所述机头和客舱下落速度的逆向喷气装置，客舱的底部还设置有至少一个用于缓冲客舱及机头下落冲击力的充气单元，在飞机发生事故时，第一时间将机翼与飞机的其他位置脱开，在挽救客舱内乘客的基础上同时挽救机头内的飞行员和机头内的重要控制元件，以使发生事故的飞机上的乘客和大部分飞机重要零件安全着陆，减少空难的损失。

Description

一种具有空难救生功能的飞机

技术领域

本发明涉及一种可以在空难时挽救飞机上的全部人员的具有空难救生功能的飞机结构。

背景技术

飞机，是现代交通工具中最为重要、最为快捷的一种，从构造上分析，飞机本身也应当是安全系数最高的一种交通工具。然而，由于飞机的运行区域为高空，不可预测的因素很多，即使每次飞行前都对飞机进行全面细致的检测，依然无法避免由于多方面因素导致的空难。而由于飞机运行于高空，一旦发生空难，飞机内的人员，尤其是客机内的普通乘客，依赖空乘人员的疏导、安抚与指导，依然无法使乘客具有自救能力，因此，一旦飞机失事，几乎就意味着成百上千条生命的消逝。

从飞机被发明以来，除去对飞机制造、控制以及驾飞行模拟器的研究外，对于飞机如何应对空难的研究也层出不穷，其中较为主流的是如http://www.le.com/ptv/vplay/24777237.htmlch=360_kandsp网站视频中所公开的方式，即：以飞机分体的方式将客舱与飞机的其他位置分离，并给客舱顶部配备降落伞、喷气减速装置，给客舱底部设置缓冲气囊，以使客舱可以在路面或者海面安全降落，挽救客舱的乘客的生命。又如授权公告号为CN1148306C的发明专利授权文本中所公开的技术方案，其核心思想与上述提到的视频中的方案近似，即将飞机主体做成可分体的形式，其分体的方案是将主体做成相互独立的外壳和若干客舱单元，发生危险时，飞机的头部与机身之际炸开，以在主体上形成一个客舱单元滑出的出口，客舱单元在制动装置的控制下以可控的滑动速度滑出主体，并按照类似于视频中演示的方式打开降落伞、缓冲气囊等，以使客舱单元安全着陆。

然而，飞机的机头是控制飞机飞行的人与设备的所在之处，直接将这部分放弃而仅保存客舱及其内的乘客是不合理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在飞机失事时将机头与客舱一同保存下来、以尽量减少飞机失事的损失并保全飞行员人身安全的具有空难救生功能的飞机。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有空难救生功能的飞机，包括有机头、客舱以及设置于客舱左右两侧的机翼，所述机翼与客舱之间通过插接组件呈可拆卸连接，所述插接组件包括有一对卡爪、与所述卡爪配合的卡槽，以及驱动所述卡爪张开抵于卡槽或者收拢以使卡爪与卡槽脱离的驱动件，所述客舱上安装有可在机翼脱离后展开的降落伞以及用于减缓所述机头和客舱下落速度的逆向喷气装置，所述客舱的底部还设置有至少一个用于缓冲客舱及机头下落冲击力的充气单元。

通过采用上述技术方案，机翼与客舱之间采用插接组件建立可拆卸连接关系，在飞机发生危险时，以驱动件驱动一对卡爪收拢，使其与卡槽脱离，从而达到机翼与客舱的脱离，客舱在降落伞、逆向喷气装置以及充气单元的保护下逐渐着陆，这样实现保护客舱内的乘客以及机头内的飞行员和重要飞机零件的目的。

优选地，所述卡槽呈燕尾槽设置。

通过采用上述技术方案，燕尾槽相对于一般的滑槽结构，其与卡爪之间的接合更加精密，以保证飞机在正常飞行过程中，机翼与客舱之间紧密、可靠的配合。

进一步地，所述卡槽沿所述机翼上与客舱接合的边呈前后贯通布置，所述卡爪滑动设置于所述卡槽内，当所述驱动件带动一对所述卡爪收拢时，所述卡爪可沿所述卡槽的延伸方向滑出所述卡槽。

通过采用上述技术方案， 卡爪滑动脱出卡槽的形式，在飞机出现故障的时候，首先通过驱动件使一对卡爪收拢，机翼与客舱的质量不同，因而两者的惯性不同，机翼在引擎还可以继续工作时会将机翼向前带动以使其与客舱脱离，当引擎失效时，利用机翼客舱之间的惯性差，机翼会先于客舱停止向前飞行，因此，两者在卡爪收拢后保持原本飞行时的位置关系滑动脱开，可以有效防止脱开的机翼与客舱发生碰撞。

优选地，一对所述卡爪沿所述机翼的宽度方向布置，当所述驱动件驱动一对所述卡爪收拢时，所述卡爪可自所述卡槽内脱出。

通过采用上述技术方案，飞机正常飞行时，机翼需要带动客舱，因此，两者之间的接合强度十分重要，采用上述布置方案时，飞机飞行时机翼带动客舱的运动方向，恰好是卡爪抵紧于卡槽内方向，也就可以保证飞行过程中机翼与客舱可靠接合；而当飞机出现事故需要脱开机翼时，收拢一对卡爪使其脱出卡槽，利用空气阻力即可快速实现机翼与客舱的脱离。

进一步地，所述卡爪与卡槽沿所述机翼向所述客舱两侧的延伸方向布置。

通过采用上述技术方案， 在卡爪收拢后脱出卡槽的过程中，机翼会沿卡紧组件所在的点向机尾方向旋转，将卡爪与卡槽沿上述方向布置，可以防止机翼在旋转脱开客舱的过程中，卡爪阻碍机翼的脱离。

优选地，所述驱动件采用液压缸。

通过采用上述技术方案，液压缸所输出的液压力，可以保证卡爪与卡槽的可靠抵接，以保证机翼与客舱的固定可靠，并且，液压缸配合合理的外部液压控制系统，例如双控液压锁、快速换向回路等，可以轻易实现可靠抵接卡爪和需要时快速收拢卡爪的目的。

优选地，所述卡爪与液压缸的活塞杆联动以收拢或者张开。

通过采用上述技术方案，以活塞杆直接驱动卡爪的运动，结构可靠性高，且链接关系简单易于实现。

优选地，一对所述卡爪之间形成有一间隙，所述液压缸的活塞杆伸入或退出所述间隙带动所述卡爪张开抵于卡槽或者收拢退出所述卡槽。

通过采用上述技术方案，以活塞杆插入间隙推开一对卡爪的形式，可以使卡爪的张开更加可靠，即使活塞杆由于液压缸的泄漏等原因而略微缩回时，也可以保证一对卡爪可靠的抵紧于卡槽内，保证机翼与客舱的可靠接合。

优选地，一对所述卡爪之间还设置有处于拉紧状态的弹簧

通过采用上述技术方案，弹簧可以在活塞杆退出间隙后以弹性力收拢一对卡爪，以使其快速、可靠与客舱脱离。

优选地，所述客舱顶部设置有若干天窗，所述天窗下方对应设置有用于收纳降落伞的仓体。

通过采用上述技术方案，在天窗上设置用于收纳降落伞的仓体，则在机翼脱离后的一段时间内摊开天窗，将仓体内的降落伞释放出来使其展开，则可以保证飞机以正常飞行时的上下方位逐渐降落。

综上所述，本发明具有以下有益效果：将机翼与客舱和机头之间可脱离设置，在飞机发生事故时，第一时间将机翼与飞机的其他位置脱开，在挽救客舱内乘客的基础上同时挽救机头内的飞行员和机头内的重要控制元件，再通过降落伞、逆向喷气装置以及充气单元进行客舱和机头的下降及着陆控制，以使发生事故的飞机上的乘客和大部分飞机重要零件安全着陆，减少空难所带来的人文和财产双方面的损失。

附图说明

图1是降落伞打开后的结构示意图；

图2是为显示机翼与插接组件所做的机翼部分的局部剖视图；

图3是图2中的局部放大视图A；

图4是将图3中的驱动件改变固定位置后的局部放大图；

图5是为显示插接组件的另一种设置方式而拆去降落伞后所做的局部剖视图；

图6是图5的局部放大视图B；

图7是将图6中的驱动件改变固定位置后的局部放大图；

图8是为显示整体着陆结构所做的截面视图;

图9是驱动件的锁止回路原理图。

图中，1、机头；11、牵引绳；12、阻尼器；2、客舱；20、天窗；21、仓体；3、机翼；4、降落伞；5、逆向喷气装置；6、插接组件；60、卡爪；61、卡槽；62、驱动件；63、弹簧；64、液压锁；7、充气单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种具有空难救生功能的飞机，如图1中所示，其结构与一般飞机无异，包括有机头1、与机头1一体成型设置的客舱2，以及对称设置于客舱2两侧的机翼3。

机翼3与客舱2之间设置有插接组件6形成可拆卸连接，正常飞行时，插接组件6连接机翼3与客舱2，以机翼3正常带动飞机飞行；当飞机出现故障需要脱去机翼3时，插接组件6打开，以使机翼3与客舱2之间在外力的作用下相互脱开。

具体地，如图2至3中所示，插接组件6包括一对卡爪60、与之配合的卡槽61，以及设置于一对卡爪60之间的驱动件62，其中，驱动件62可以采用液压缸或者气缸等，以液压缸作为驱动件62为例，其活塞杆固定至卡爪60上，当采用单个液压缸时，液压缸的缸筒与活塞杆分别设置于一对卡爪60上，液压缸伸出时，其缸筒和活塞杆在一对卡爪60之间产生一对作用力与反作用力，将一对卡爪60相互推开，使两者抵紧至卡槽61内，以可靠连接机翼3与客舱2；当液压缸的活塞杆向缸筒内缩回时，一对卡爪60失去彼此之间的张力而收拢至彼此抵接状态，从而卡爪60与卡槽61失去相互抵接的关系，此时，机翼3与客舱2处于可脱离状态。

采用图3中所示两个液压缸的形式，其原理与上述过程相似，只是每个卡爪60对应一个驱动件62，抵接与卡槽61内的力更大，连接更加可靠。

如图2中所示，自机头1向机尾方向看去，卡槽61的截面形状为燕尾型，并且，卡槽61沿机翼3的宽度方向呈贯通设置，卡爪60在相互收拢的状态下可以滑入卡槽61内，以连接机翼3与客舱2。在需要脱离机翼3的紧急状态下，利用驱动件62驱动两卡爪60相互靠近收拢，以松开他与卡槽61的卡紧状态，此时，一对卡爪60与卡槽61之间出现间隙，而机翼3与客舱2本身质量的差值，会导致两部分之间的惯性不同，原本机翼3与客舱2脱离之前两者同等速度飞行，脱开的瞬间，两者初始速度相同而惯性不同，因此在飞行一小段时间后客舱2会与机翼3沿卡槽61的分布方向滑开，从而实现机翼3与客舱2的脱离。

为了使液压缸伸出时可靠锁定在伸出位置不动，如图9中所示，给出锁紧液压缸的一个锁紧回路的实施方式。液压缸的伸出与缩回利用电磁换向阀控制，其中位机能采用H型中位机能，液压锁64连接于作为驱动件62的液压缸的有杆腔和无杆腔之间，这样，当液压缸伸出至顶紧一对卡爪60的位置后，电磁换向阀的两个电磁铁均失电，阀芯工作于中位，液压锁64的两端连通，使液压缸的两腔连通，使活塞杆两端不存在压力差，实现其定点锁止。

如图8中所示，客舱2的顶部设置有一可开启的天窗20，其下方设置有一仓体21，其内存放有降落伞4，用于保证客舱2的缓慢降落，降落伞4的形式不局限于图中所示的一个伞体结构，也可以采用现有专利中的塔状降落伞结构，并且，依据飞机的额定载重，配备一个至多个用于存放降落伞4的仓体21，多个仓体21沿机头1至机尾的方向分布，以提供大重量的飞机足够的升力，保证其缓慢下落，降落伞4有多组，以飞机拉平曲线方式顺序弹射，以控制客舱2与机头1缓慢降落至地面。

在降落伞4与仓体21之间还设置有连接两者并将降落伞4的升力传导至客舱2上的牵引绳11，并且，牵引绳11上均设置有缓冲阻尼器12，用于缓冲牵引绳11张紧的瞬间对于客舱2造成的突然的拉紧力，一则保护牵引绳11不被瞬间冲量拉断，另一则防止牵引绳11的突然张紧使客舱2内的乘客感受到晃动后紧张不安。

无论如何控制客舱2的降落，在客舱2与地面接触的瞬间，巨大的冲力依然有可能伤害飞机内的人员，因此，客舱2的底部以及两侧设置有充气单元7，7以在合适的时机进行充气。充气单元7的结构与现有专利中提及的气囊结构相同。

为进一步缓冲客舱2与机头1的下降速度，以使飞机尽可能平稳的降落，在客舱2底部或者牵引绳11上还设置有逆向喷气装置5，在客舱2下降至某一距离后，开启逆向喷气装置5，使其内的压缩器体释放产生向上的反冲力，以减缓客舱2的着陆速度。

实施例2

一种具有空难救生功能的飞机，与实施例1中的区别在于：一对卡爪60之间均抵紧至卡槽61内时，卡爪60之间形成一道间隙，作为驱动件62的液压缸的活塞杆伸入这个间隙时，将把一对卡爪60之间的间隙填满，此时，由于间隙被活塞杆填满，两个卡爪60抵紧于卡槽61内。

实施例3

一种具有空难救生功能的飞机，与实施例1中的区别在于：如图5至6中所示，沿机翼3的顶面看去，卡槽61的截面形状呈燕尾型设置。采用这种连接结构时，一对卡爪60之间的驱动件62将连着收拢时，一对卡爪60必须可以退出卡槽61，以使机翼3沿插接组件6设置的点向后旋转脱离客舱2。

为防止机翼3向后旋转脱离的过程中卡爪60与卡槽61发生干涉，卡爪60和卡槽61均沿机翼3自客舱2向其两侧的延伸方向延伸布置，以使卡爪60可以顺利与卡槽61脱开。

由于机翼3向后旋转与客舱2脱开的过程，为防止脱开的机翼3达到客舱2的尾部，机翼3上也可以增加降落伞，以牵引机翼3的脱开方向，防止其达到客舱2上。

实施例4

一种具有空难救生功能的飞机，与实施例3中的区别在于：驱动件62以实施例2中所示的方式控制一对卡爪60的张开或者收拢。

此外，如图7中所示，一对卡爪60之间可以张紧设置有一组或多组弹簧63，尤其当采用活塞杆插入张紧一对卡爪60于卡槽61内时，弹簧63可以活塞杆退出卡爪60之间的间隙的瞬间，利用弹性力使两卡爪60相互靠近喉咙，以加快机翼3与客舱2的脱离速度。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种具有空难救生功能的飞机，包括有机头(1)、客舱(2)以及设置于客舱(2)左右两侧的机翼(3)，其特征是：所述机翼(3)与客舱(2)之间通过插接组件(6)呈可拆卸连接，所述插接组件(6)包括有一对卡爪(60)、与所述卡爪(60)配合的卡槽(61)，以及驱动所述卡爪(60)张开抵于卡槽(61)或者收拢以使卡爪(60)与卡槽(61)脱离的驱动件(62)，所述客舱(2)上安装有可在机翼(3)脱离后展开的降落伞(4)以及用于减缓所述机头(1)和客舱(2)下落速度的逆向喷气装置(5)，所述客舱(2)的底部还设置有至少一个用于缓冲客舱(2)及机头(1)下落冲击力的充气单元(7)，所述卡槽(61)沿所述机翼(3)上与客舱(2)接合的边呈前后贯通布置，所述卡爪(60)滑动设置于所述卡槽(61)内，当所述驱动件(62)带动一对所述卡爪(60)收拢时，所述卡爪(60)可沿所述卡槽(61)的延伸方向滑出所述卡槽(61)。

2.根据权利要求1所述的具有空难救生功能的飞机，其特征是：所述卡槽(61)呈燕尾槽设置。

3.根据权利要求2所述的具有空难救生功能的飞机，其特征是：一对所述卡爪(60)沿所述机翼(3)的宽度方向布置，当所述驱动件(62)驱动一对所述卡爪(60)收拢时，所述卡爪(60)可自所述卡槽(61)内脱出。

4.根据权利要求3所述的具有空难救生功能的飞机，其特征是：所述卡爪(60)与卡槽(61)沿所述机翼(3)向所述客舱(2)两侧延伸的方向布置。

5.根据权利要求2或3或4所述的具有空难救生功能的飞机，其特征是：所述驱动件(62)采用液压缸。

6.根据权利要求5所述的具有空难救生功能的飞机，其特征是：所述卡爪(60)与液压缸的活塞杆联动以收拢或者张开。

7.根据权利要求6所述的具有空难救生功能的飞机，其特征是：一对所述卡爪(60)之间形成有一间隙，所述液压缸的活塞杆伸入或退出所述间隙带动所述卡爪(60)张开抵于卡槽(61)或者收拢退出所述卡槽(61)。

8.根据权利要求7所述的具有空难救生功能的飞机，其特征是：一对所述卡爪(60)之间还设置有处于拉紧状态的弹簧(63)。

9.根据权利要求1所述的具有空难救生功能的飞机，其特征是：所述客舱(2)顶部设置有若干天窗(20)，所述天窗(20)下方对应设置有用于收纳降落伞(4)的仓体(21)。