CN106628193B - 一种高可靠轻质化阻力伞连接装置 - Google Patents
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Abstract
一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，涉及阻力伞机构技术领域；包括短框、阻力伞接头和固定抛伞组件；其中，短框为矩形结构；阻力伞接头为开边三角形结构，阻力伞接头的两端分别固定安装在短框的两端；阻力伞接头的顶部设置有通孔；固定抛伞组件固定安装在阻力伞接头的通孔中；外部机体主承力梁一端设置有主伞连接带的固定连接，将主伞连接销穿过主伞连接带上的通孔，并通过开口销的垂直锁定，实现了固定抛伞组件与外部机体主承力梁的固定连接；本发明实现了将可变集中力的直接传递及瞬间分离，保证集中力过大时能够实现强制分离，装置要求简便、可靠、重量轻。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻力伞机构技术领域，特别是一种高可靠轻质化阻力伞连接装置。
背景技术
阻力伞也叫减速伞，通常由主伞、引导伞、装伞套和连接装置组成，其作用是通过增大飞行器着陆时气动阻力的方法来使飞行器减速。着陆时，飞行器打开伞舱门，引导伞先行掉出，并在气流的作用下将装伞套拉出，使得主伞逐渐打开，产生气动阻力使飞行器减速。至一定速度后，为避免伞衣在地面摩擦，同时避免较大的风力情况下飞行器受到二次拖拽的影响，需抛掉阻力伞。
现有阻力伞连接装置一般是通过电磁伞锁和夹板式固定装置实现连接的，采用电磁机构转动伞钩实现阻力伞的锁闭和抛伞。这种装置传力路线不直接，重量大，安装较繁琐；电磁机构含有线圈，存在电磁兼容问题，且机构转动中易发生卡滞、松动等不利情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，实现了将可变集中力的直接传递及瞬间分离，保证集中力过大时能够实现强制分离，装置要求简便、可靠、重量轻。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，包括短框、阻力伞接头和固定抛伞组件；其中，短框为矩形结构；阻力伞接头为开边三角形结构，阻力伞接头的两端分别固定安装在短框的两端；阻力伞接头的顶部设置有通孔；固定抛伞组件固定安装在阻力伞接头的通孔中。
在上述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，所述固定抛伞组件包括电连接器、轴颈、U型环、开口销、锁紧螺母、抛伞火工品、消旋轴承、主伞连接销和套筒；其中，轴颈轴向设置在固定抛伞组件的轴心位置；电连接器、轴颈、U型环、锁紧螺母、抛伞火工品和消旋轴承包裹固定在轴颈的外壁；电连接器设置在固定抛伞组件的一端；锁紧螺母固定安装电连接器的内侧；抛伞火工品固定安装在锁紧螺母的内侧；U型环固定安装在抛伞火工品的内侧；主伞连接销固定安装在U型环的一端，且套筒包裹在主伞连接销的外壁；主伞连接销的一端固定安装有开口销；消旋轴承固定安装在U型环开口内壁处。
在上述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，所述U型环开口朝外的固定安装在轴颈的外壁；主伞连接销轴向与固定抛伞组件轴向垂直的穿过U型环开口两端。
在上述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，所述开口销固定安装在主伞连接销的一端，且开口销的轴向垂直于主伞连接销的轴向。
在上述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，所述锁紧螺母固定安装在阻力伞接头的顶端内壁处；轴颈与抛伞火工品之间的凸台，固定安装在阻力伞接头的顶端外壁处。
在上述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，外部机体主承力梁一端设置有主伞连接带的固定连接，将主伞连接销穿过主伞连接带上的通孔，并通过开口销的垂直锁定，实现了固定抛伞组件与外部机体主承力梁的固定连接。
在上述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，所述消旋轴承轴向包裹在轴颈的外壁且与U型环内壁固定连接，实现消除阻力伞工作过程中主伞连接带扭拧。
在上述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，所述轴颈承受载荷小于开伞的动载1.5倍。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明中阻力伞接头的两端分别固定安装在短框的两端；固定抛伞组件固定安装在阻力伞接头的顶部，实现了可变集中力的直接传递及瞬间分离，且集中力过大时能够实现强制分离，装置简便、可靠、重量轻；
(2)本发明在飞行器低速时，通过电连接器4向抛伞火工品9供电，使得火工品起爆，从而将主伞在轴颈5处的分离面与机体分离，避免了主伞拖地；
(3)本发明的轴颈能承受阻力伞最大开伞动载1.5倍的载荷，当飞行器遇到危险，空中意外开伞时，飞行器速度大，阻力伞产生的开伞载荷远大于正常工作时的载荷，此时轴颈断裂，实现阻力伞与飞行器的强制脱离，以避免此情况下张开的主伞对飞行器产生进一步破坏性影响；
(4)本发明设置了消旋轴承，以消除阻力伞工作过程中主伞发生旋转而使得主伞连接带扭拧问题，提高了主伞工作稳定性；
(5)本发明在飞行器上设置短框，与阻力伞接头进一步形成了稳定的封闭三角形结构，采用直接传力及三角形封闭式构形，装置简便、可靠、重量轻。
附图说明
图1为本发明阻力伞连接装置组成图；
图2为本发明固定抛伞组件组成图；
图3为本发明阻力伞连接装置与结构及阻力伞连接状态图；
图4为本发明抛伞后剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
本专利提供一种高可靠、轻质化阻力伞连接装置，主要解决可变集中力的直接传递及瞬间分离问题，保证集中力过大时能够实现强制分离，装置要求简便、可靠、重量轻。
本专利发明主要包括短框1、阻力伞接头2、固定抛伞组件3，而固定抛伞组件3又由U型环6、消旋轴承10、轴颈5、锁紧螺母8、抛伞火工品9及主伞连接销11组成。其工作原理为：通过主伞连接销11将主伞的集中力传递至阻力伞接头2，进而通过阻力伞接头2、飞行器测梁等传递和扩散载荷，在需要抛伞的时候，通过飞行器供电起爆火工品实现抛伞。
此连接装置采用直接传力及三角形封闭式构形，结构紧凑，设置了轴承和轴颈，具有限载和消旋功能，能够可靠地应用于阻力伞的连接和释放。
如图1所示为阻力伞连接装置组成图，由图可知，一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，包括短框1、阻力伞接头2和固定抛伞组件3；其中，短框1为矩形结构；阻力伞接头2为开边三角形结构，阻力伞接头2的两端分别固定安装在短框1的两端，与之形成封闭三角形结构；阻力伞接头2的顶部设置有通孔；固定抛伞组件3固定安装在阻力伞接头2的通孔中。
如图2所示为固定抛伞组件组成图，由图可知，所述固定抛伞组件3包括电连接器4、轴颈5、U型环6、开口销7、锁紧螺母8、抛伞火工品9、消旋轴承10、主伞连接销11和套筒12；其中，轴颈5轴向设置在固定抛伞组件3的轴心位置；电连接器4、轴颈5、U型环6、锁紧螺母8、抛伞火工品9和消旋轴承10包裹固定在轴颈5的外壁，消旋轴承10实现消除阻力伞工作过程中主伞连接带14扭拧。；电连接器4设置在固定抛伞组件3的一端；锁紧螺母8固定安装电连接器4的内侧；抛伞火工品9固定安装在锁紧螺母8的内侧；U型环6固定安装在抛伞火工品9的内侧；主伞连接销11固定安装在U型环6的一端，且套筒12包裹在主伞连接销11的外壁；主伞连接销11的一端固定安装有开口销7；消旋轴承10固定安装在U型环6开口内壁处。
其中，U型环6开口朝外的固定安装在轴颈5的一端；主伞连接销11轴向与固定抛伞组件3轴向垂直的穿过U型环6开口两端；开口销7固定安装在主伞连接销11的一端，且开口销7的轴向垂直于主伞连接销11的轴向；锁紧螺母8固定安装在阻力伞接头2的顶端内壁处，与抛伞火工品9自带的凸台，将固定抛伞组件3固定安装在阻力伞接头2的通孔处。
如图3所示为阻力伞连接装置与外部机体结构及阻力伞连接状态图，由图可知，阻力伞接头2两端设置有外部机体主承力梁14的固定连接；将主伞连接带13穿过主伞连接销11外的套筒12，并通过开口销7的垂直锁定，实现了阻力伞与固定抛伞组件3的固定连接。
轴颈5承受载荷小于开伞的动载1.5倍，且点火器为双路双冗余设计，可靠性高。飞行器遇到危险，空中意外开伞时，飞行器速度大，阻力伞产生的开伞载荷远大于正常工作时的载荷，此时轴颈5断裂，实现阻力伞与飞行器的强制脱离，以避免此情况下张开的主伞对飞行器产生进一步破坏性影响。
如图4所示为抛伞后剖视图，由图可知，抛伞火工品9一端连接阻力伞接头2，另一端连接轴颈5，进而通过U型环6、主伞连接销11和主伞连接带13进行固连，其分离面处于轴颈5靠近抛伞火工品9的位置，抛伞火工品9用于空中意外开伞或着陆放伞过程结束后阻力伞与机体的分离。
阻力伞正常的工作过程是通过位于伞舱14内的阻力伞主伞张满产生气动阻力，使得飞行器迅速减速。该气动阻力通过主伞连接带13传递至固定抛伞组件3，进而通过阻力伞接头2分左右两侧直接传递给机体主承力梁，从而使得主伞产生的强集中力扩散至整个机体；飞行器低速时，为避免主伞拖地，需抛掉主伞，此时飞行器通过电连接器4向抛伞火工品9供电，使得火工品起爆，从而将主伞在轴颈5处的分离面与机体分离，至此阻力伞整个工作过程完成。
抛伞火工品9将连接和分离两种功能进行了联合设计，也节省了体积，使得本阻力伞连接装置重量轻，安装简便，装配工艺性好。同时，本专利对阻力伞接头2进行了拓扑优化设计，强度分析表明，该构型无明显应力集中现象，传力路线简单、主伞产生的集中力直接扩散飞行器左右纵梁，整个传力路线均为拉力直接传递。通过在飞行器上设置短框1，与阻力伞接头2进一步形成了稳定的封闭三角形结构。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (7)
1.一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，其特征在于：包括短框(1)、阻力伞接头(2)和固定抛伞组件(3)；其中，短框(1)为矩形结构；阻力伞接头(2)为开边三角形结构，阻力伞接头(2)的两端分别固定安装在短框(1)的两端；阻力伞接头(2)的顶部设置有通孔；固定抛伞组件(3)固定安装在阻力伞接头(2)的通孔中；
所述固定抛伞组件(3)包括电连接器(4)、轴颈(5)、U型环(6)、开口销(7)、锁紧螺母(8)、抛伞火工品(9)、消旋轴承(10)、主伞连接销(11)和套筒(12)；其中，轴颈(5)轴向设置在固定抛伞组件(3)的轴心位置；电连接器(4)、轴颈(5)、U型环(6)、锁紧螺母(8)、抛伞火工品(9)和消旋轴承(10)包裹固定在轴颈(5)的外壁；电连接器(4)设置在固定抛伞组件(3)的一端；锁紧螺母(8)固定安装电连接器(4)的内侧；抛伞火工品(9)固定安装在锁紧螺母(8)的内侧；U型环(6)固定安装在抛伞火工品(9)的内侧；主伞连接销(11)固定安装在U型环(6)的一端，且套筒(12)包裹在主伞连接销(11)的外壁；主伞连接销(11)的一端固定安装有开口销(7)；消旋轴承(10)固定安装在U型环(6)开口内壁处。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，其特征在于：所述U型环(6)开口朝外的固定安装在轴颈(5)的外壁；主伞连接销(11)轴向与固定抛伞组件(3)轴向垂直的穿过U型环(6)开口两端。
3.根据权利要求2所述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，其特征在于：所述开口销(7)固定安装在主伞连接销(11)的一端，且开口销(7)的轴向垂直于主伞连接销(11)的轴向。
4.根据权利要求3所述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，其特征在于：所述锁紧螺母(8)固定安装在阻力伞接头(2)的顶端内壁处；轴颈(5)与抛伞火工品(9)之间的凸台，固定安装在阻力伞接头(2)的顶端外壁处。
5.根据权利要求4所述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，其特征在于：外部伞舱(14)一端设置有主伞连接带(13)的固定连接，将主伞连接销(11)穿过主伞连接带(13)上的通孔，并通过开口销(7)的垂直锁定，实现了固定抛伞组件(3)与外部伞舱(14)的固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，其特征在于：所述消旋轴承(10)轴向包裹在轴颈(5)的外壁且与U型环(6)内壁固定连接，实现消除阻力伞工作过程中主伞连接带(13)扭拧。
7.根据权利要求6所述的一种高可靠轻质化阻力伞连接装置，其特征在于：所述轴颈(5)承受载荷小于开伞的动载1.5倍。
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