CN108163211A - 一种飞行器安全降落装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞行器安全降落装置，其中，飞行器安全降落装置包括安全气囊、快速充气装置，触发装置，还包括弹出伞和反作用力助推装置等结构，其中：所述安全气囊具体为可充气式的耐热阻燃的气囊；所述快速充气装置设置在所述安全气囊的进口处，且所述快速充气装置与所述安全气囊的进口连通；所述触发装置与所述快速充气装置电连接；本发明提供的飞行器安全降落装置，是基于浮力原理设计的降落救生装置，即在降落过重中，其比重更少，增加浮力；其通过可充气式的安全气囊实施缓降，并配合弹出伞，配合反作用力助推装置实施安全降落，其综合利用了三种装置全面增加了飞行器降落时的悬浮力，进而有效的保证了飞行器的安全降落。

Description

一种飞行器安全降落装置

技术领域

本发明涉及降落设备技术领域，尤其涉及一种飞行器安全降落装置。

背景技术

众所周知，飞行器（flight vehicle）是在大气层内或大气层外空间（太空）飞行的器械。飞行器分为3类：航空器、航天器、火箭和导弹。在大气层内飞行的称为航空器，如飞机、飞艇等。

随着飞行器的不断发展，如何保障飞行安全，防止飞行事故是航空事业的首要任务。随着科学技术的进步，航空运输的安全性有了较大的提高。然而飞行事故发生率可以不断下降却不能完全避免。飞行器自身运行的特点决定了一旦发生事故往往是灾难性的，会造成重大的人员和财产损失，此时尽快定位发生灾难的飞行器并投入救援对减少人员和财产损失是至关重要的。

现有的飞行器的正常降落装置是通过起落架在机场进行安全着陆，但是一旦飞行器发生突发故障（例如：起落架、发动机动力系统等故障无法降落或是远离机场发生故障无法降落等），往往只能采用应急迫降的方式进行降落；然而，现有的飞行器面对此情况，往往没有任何办法。

同时，随着科技的不断发展，美国的大飞机研发机构开始采用分解降落的办法实施研究；即随着材料科学以及航空动力学的发展，美国设计了模块化的飞行器，飞机本身较重，同时飞机一旦发生突发故障，则自动触发分解装置将飞机的机头、机尾以及两翼（包括航空发动机等）进行分解抛下，这样就可以减轻飞行器的总重量，然后通过降落伞对装载有乘客的机身实施自由降落；但是，仅仅沟通降落伞装置的上述美国机构设计并没有获得成功。

综上，如何克服传统技术中飞行器无法安全迫降的技术缺陷，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞行器安全降落装置，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种飞行器安全降落装置，包括安全气囊、快速充气装置，触发装置，其中：

所述安全气囊具体为可充气式的耐热阻燃的气囊；所述快速充气装置设置在所述安全气囊的进口处，且所述快速充气装置与所述安全气囊的进口连通；所述触发装置与所述快速充气装置电连接；

所述飞行器安全降落装置还包括弹出伞，所述触发装置与所述弹出伞电连接；所述弹出伞与所述安全气囊之间设置有悬挂带；所述悬挂带具体为弹性悬挂带；

所述飞行器安全降落装置还包括反作用力助推装置，所述触发装置与所述反作用力助推装置电连接；所述反作用力助推装置与所述安全气囊之间设置有悬挂索；所述悬挂索具体为金属链索。

优选的，作为一种可实施方案；所述快速充气装置为自足式充气装置，且所述快速充气装置内盛装压缩的惰性气体（例如：氮气等）；所述自足式充气装置用于将自身携带的惰性气体直接输出充入到所述安全气囊中。

优选的，作为一种可实施方案；所述快速充气装置为自然充气装置，所述自然充气装置用于通过从外界获取空气进行压缩，并将空气直接输出充入到所述安全气囊中。

优选的，作为一种可实施方案；所述快速充气装置与所述安全气囊之间的连接口处还设置有气门调节阀；所述气门调节阀用于调节所述快速充气装置充入所述安全气囊的进气量和进气速度。

优选的，作为一种可实施方案；多个所述弹出伞均匀间隔分布在所述飞行器安全降落装置的表面上。

优选的，作为一种可实施方案；所述反作用力助推装置具体为火箭助推器。

优选的，作为一种可实施方案；所述反作用力助推装置还包括点火装置，所述触发装置与所述点火装置电连接，且所述点火装置还与所述火箭助推器电连接。

优选的，作为一种可实施方案；充气后的所述安全气囊具体为椭球形形状的气囊。

优选的，作为一种可实施方案；所述安全气囊的表面还设置有耐热涂层。

优选的，作为一种可实施方案所述弹出伞具体为具有超高分子量聚乙烯纤维伞面结构的降落伞。

与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：

本发明提供的一种飞行器安全降落装置，分析上述飞行器安全降落装置的主要结构可知：该飞行器安全降落装置具体由安全气囊、快速充气装置，触发装置以及弹出伞和反作用力助推装置等结构构成；

其中，所述安全气囊具体为可充气式的耐热阻燃的气囊（为了避免下降速度过快摩擦，导致安全气囊受热破损，因此应当采用耐热阻燃的气囊结构）；所述快速充气装置设置在所述安全气囊的进口处，且所述快速充气装置与所述安全气囊的进口连通；所述触发装置与所述快速充气装置电连接；所述触发装置与所述弹出伞电连接；所述弹出伞与所述安全气囊之间设置有悬挂带；所述悬挂带具体为弹性悬挂带；所述触发装置与所述反作用力助推装置电连接；所述反作用力助推装置与所述安全气囊之间设置有悬挂索；所述悬挂索具体为金属链索。

通过以上主要结构构造以及结构布局和连接方式的巧妙设计，得到了一个具有高度创新的飞行器安全降落装置；该飞行器安全降落装置主要通过一个可充气的安全气囊实现安全降落，并通过协调快速充气装置为其充气使其膨胀呈气球状；同时通过触发进行触发各种结构启动（即例如：触发快速充气装置对安全气囊进行充气、触发弹出伞进行降落伞的弹出和展开、触发反作用力助推装置启动进而降低飞行器的下落速度），具体结构设计合理且巧妙。其主要工作原理为快速充气装置得到触发立刻启动，直接将压缩的惰性气体充入到安全气囊中，此后安全气囊快速膨胀，进行大幅度增加飞行器的空气浮力（基于浮力原理实现救生），进而使得整个系统比重减少，浮力增加（即一降一升），进而实现对飞行器实施安全缓慢的迫降。

很显然，本发明提供的飞行器安全降落装置，主要通过可充气式的安全气囊实施缓降，并配合弹出伞，配合反作用力助推装置实施安全降落，其综合利用了三种装置全面增加了飞行器降落时的空气阻力（即也增加了其悬浮力），进而有效的保证了飞行器的安全降落，当飞行器安全降落装置下降时下降速度会逐步减小，这样也充分地保证人员安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的飞行器安全降落装置处于打开状态时与飞行器的工作状态结构示意图；

图2为图1中本发明实施例提供的飞行器安全降落装置的局部结构示意图；

附图标记说明：

安全气囊1；快速充气装置2；触发装置3；弹出伞4；悬挂带5；反作用力助推装置6；悬挂索7。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1和图2，本发明实施例提供的一种飞行器安全降落装置，包括安全气囊1、快速充气装置2，触发装置3，其中：

所述安全气囊1具体为可充气式的耐热阻燃的气囊；所述快速充气装置2设置在所述安全气囊1的进口处，且所述快速充气装置2与所述安全气囊1的进口连通；所述触发装置3与所述快速充气装置2电连接；

所述飞行器安全降落装置还包括弹出伞4，所述触发装置3与所述弹出伞4电连接；所述弹出伞4与所述安全气囊1之间设置有悬挂带5；所述悬挂带5具体为弹性悬挂带；

所述飞行器安全降落装置还包括反作用力助推装置6，所述触发装置3与所述反作用力助推装置6电连接；所述反作用力助推装置6与所述安全气囊1之间设置有悬挂索7；所述悬挂索7具体为金属链索。然而飞行器A则安装在飞行器安全降落装置的底部；因为弹出伞4属于将浮力作用自然反作用力，因此其作用力不是很强，因此采用弹性的悬挂带5进行悬挂，并且弹性结构同时还可以保证对飞行器安全降落装置作用力冲击进行缓冲；但是，反作用力助推装置6其（具体为火箭助推器）向上拉拽力量更强（即作用力更强），所以应当采用刚性的悬挂索7将两者进行连接，进而保证飞行器安全降落装置的结构可靠性和安全性能。

下面对本发明实施例提供的飞行器安全降落装置的具体结构以及具体技术效果做一下详细的说明：

优选的，作为一种可实施方案；所述快速充气装置2为自足式充气装置，且所述快速充气装置内盛装压缩的惰性气体（例如：氮气等）；所述自足式充气装置用于将自身携带的惰性气体直接输出充入到所述安全气囊中。

优选的，作为另一种可实施方案；所述快速充气装置2为自然充气装置，所述自然充气装置用于通过从外界获取空气并进行压缩，然后将空气直接输出充入到所述安全气囊中。

需要说明的是，所述快速充气装置提供了两种主要的充气结构装置，一种为自足式充气装置，另一种自然充气装置，且其各自具有特点；

一、自足式充气装置，主要是自身携带了压缩惰性气体（即通入惰性气体，又轻又能快速膨胀），然后在触发装置触发后，快速充气装置（即自足式充气装置）立刻启动，直接将压缩的惰性气体充入到安全气囊中，此后安全气囊快速膨胀，进行大幅度增加飞行器的空气浮力，进而通过降低下降速度的方式缓慢实施安全迫降。

二、自然充气装置，然而自然充气装置，其自身不需要携带压缩气体，其具有自身向外界抽气进行压缩，然后再进行输出充气的功能；所以在触发装置触发后，快速充气装置（即自然充气装置）立刻启动，自然充气装置直接将从外界获取空气并进行压缩，然后将空气直接输出充入到所述安全气囊中。此后安全气囊快速膨胀，进行大幅度增加飞行器的空气浮力，进而通过降低下降速度的方式缓慢实施安全迫降。

另外，触发装置3（即自动触发装置）通常包括多种传感器、多种控制开关以及控制电路组成的装置；需要说明的是，上述控制开关、传感器均为公知技术的电气器件，并非本发明实施例中飞行器安全降落装置研发制造的产品，因此，上述传感器的类型、设定参数非本发明的保护内容，对此本发明不再一一赘述。

需要说明的是，快速充气装置以及反作用力助推装置等结构的启动可自动触发，具体通过程序和参数设计烧录到单板机内实现控制；具体参数可以包括高度信息、地图位置信息等，这样一来，通过单片机的程序设计可以根据当前实时高度判断是否触发启动安全气囊以及反作用力助推装置（即一般来讲，较高高度不合适打开安全气囊、弹出伞等装置，应当在适合高度进行打开，所以需要通过触发装置上的单片机芯片等控制器件实现控制）；因此，上述有关单片机的类型、设定参数以及程序设计非本发明的保护内容，对此本发明不再一一赘述。

优选的，作为一种可实施方案；所述快速充气装置2与所述安全气囊1之间的连接口处还设置有气门调节阀（未示出）；所述气门调节阀用于调节所述快速充气装置充入所述安全气囊的进气量和进气速度。

需要说明的是，通过上述气门调节阀可以实时调节快速充气装置充入安全气囊的进气量和进气速度，进而保证飞行器安全降落装置可以根据实际需要以及实际降落速度等情况，实施浮力可调节，进而保证飞行器安全降落。

优选的，作为一种可实施方案；多个所述弹出伞4均匀间隔分布在所述飞行器安全降落装置的表面上。

需要说明的是，上述弹出伞装置、反作用力助推装置都是通过反作用力进而显著的减少飞行器的下降速度，进而保证飞行器能够缓慢的实施安全迫降。弹出伞装置、反作用力助推装置两者实现结合，可以进一步地避免飞行器因为下降速度过高而进行分解；同时，采用多个弹出伞的结构设计，若干个弹出伞可以广泛的分布设置在飞行器安全降落装置的表面上，进而保证飞行器的左右保持平衡，避免飞行器迫降出现大幅度的晃动；同时也可以减少气流等对飞行器安全降落装置的影响。

优选的，作为一种可实施方案；所述反作用力助推装置6具体为火箭助推器。所述反作用力助推装置6还包括点火装置（未示出），所述触发装置与所述点火装置电连接，且所述点火装置还与所述火箭助推器电连接。

需要说明的是：上述反作用力助推装置只是本发明的概括性的装置结构；其可以为很多种形式的反作用力助推装置，但是其优选使用为火箭助推器；因为火箭助推器结构更加稳定，同时作用力更强。另外反作用力助推装置还包括点火装置，所述触发装置与所述点火装置电连接，且所述点火装置还与所述火箭助推器电连接。即通过上述方案可知，当一旦遇到突发情况，触发装置将会触发点火装置，随后点火装置气动点火，火箭助推器调整角度并竖直向上实施拉拽，进而降低飞行器的下落速度（具体原理为：触发-点火-火箭助推），最终保证飞行器安全降落装置实施安全迫降。

优选的，作为一种可实施方案；充气后的所述安全气囊1具体为椭球形形状的气囊。

需要说明的是，本发明实施例中的安全气囊可以为多种形状结构的气囊，但是其优选为椭球形形状的气囊；因为基于空气动力学角度分析，椭球形形状的气囊其下落过程中更加容易平衡和稳定，同时其表面面积更大，体积更大，便于飞行器安全降落装置实施安全降落。

当然，上述安全气囊的形状并不局限于使用椭球形形状的气囊，安全气囊的形状和材质等，也可以根据实验数据等要求进行改进。

优选的，作为一种可实施方案；所述安全气囊1的表面还设置有耐热涂层。

需要说明的是，本发明实施例提供的飞行器安全降落装置，其采用了耐热阻燃的结构材质，例如其可以选择使用多种耐热阻燃的气囊，但是优选选择使用防裂性能好的聚酰胺织物与阻燃纤维组成的气囊结构。这种安全气囊可以更好的防止在下降过程中，因摩擦受热而遭到破坏或是因摩擦受热而燃烧。同时，为了保证飞行器安全降落装置的绝对安全，其还在安全气囊的表面涂覆有耐热涂层，从而进一步地避免安全气囊，同时也提高了安全气囊的稳定性和可靠性。

优选的，作为一种可实施方案所述弹出伞4具体为具有超高分子量聚乙烯纤维伞面结构的降落伞。

需要说明的是，降落伞是利用空气阻力原理，依靠相对于空气运动充气展开的可展式气动力减速器。现代的降落伞使人或物从空中安全降落到地面的一种航空工具。主要由柔性织物制成。是空降兵作战和训练、航空航天人员的救生和训练、跳伞运动员进行训练、比赛和表演，空投物资、回收飞行器的设备器材。

降落伞的性能与纺织材料密切相关，纺织材料在航空领域的应用，已逐渐形成一个独特的门类。降落伞所用纺织材料开始时采用蚕丝、长绒棉和优质麻，后被锦纶丝所取代，随着芳族聚酰胺纤维凯夫拉-29纤维及超高分子量聚乙烯纤维的出现，降落伞的性能不断提高和加强。降落伞用织物的性能除决定于纤维材料外，在很大程度上还取决于其织物的组织结构，大多采用平纹组织并增加经纬密度或是在平纹组织的基础上加用较粗的纱线在织物上形成格子外观等办法来提高织物的强度和抗撕裂性能，改善手感。因此，在发明实施例提供的飞行器安全降落装置的具体结构中，其安全气囊主要采用的就是超高分子量聚乙烯纤维的降落伞。

综上所述，本发明实施例提供的飞行器安全降落装置，其为基于浮力原理的一种降落救生装置，即在降落过重中，其比重更少，增加浮力）；其主要通过可充气式的安全气囊实施缓降，并配合弹出伞，配合反作用力助推装置实施安全降落，其综合利用了三种装置全面增加了飞行器降落时的空气阻力（即也增加了其悬浮力），进而有效的保证了飞行器的安全降落，当飞行器安全降落装置下降时下降速度会逐步减小，这样也充分地保证人员安全。本发明提供的飞行器安全降落装置，其不仅仅可以应用在飞行器降落方面，将其产品做小也可以应用在很多产品的降落中（例如：从8-18楼安全可靠扔下物品，应用本发明提供的飞行器安全降落装置，不仅可以保证物品安全降落，同时也可以保证物品不受到任何损伤）；所以说，本发明提供的飞行器安全降落装置，并不仅仅局限于飞行器降落方面，还可以应用在很多产品的安全降落过程中。

本发明提供的飞行器安全降落装置，其结构设计更为合理、结构产品更加安全可靠、节能环保等诸多的技术优势；基于以上诸多显著的技术优势，本发明提供的飞行器安全降落装置必将带来良好的市场前景和经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种飞行器安全降落装置，其特征在于，包括安全气囊、快速充气装置，触发装置，其中：所述安全气囊具体为可充气式的耐热阻燃的气囊；所述快速充气装置设置在所述安全气囊的进口处，且所述快速充气装置与所述安全气囊的进口连通；所述触发装置与所述快速充气装置电连接；

所述飞行器安全降落装置还包括弹出伞，所述触发装置与所述弹出伞电连接；所述弹出伞与所述安全气囊之间设置有悬挂带；所述悬挂带具体为弹性悬挂带；

所述飞行器安全降落装置还包括反作用力助推装置，所述触发装置与所述反作用力助推装置电连接；所述反作用力助推装置与所述安全气囊之间设置有悬挂索；所述悬挂索具体为金属链索。

2.如权利要求1所述的飞行器安全降落装置，其特征在于，

所述快速充气装置为自足式充气装置，且所述快速充气装置内盛装压缩的惰性气体；所述自足式充气装置用于将自身携带的惰性气体直接输出充入到所述安全气囊中。

3.如权利要求1所述的飞行器安全降落装置，其特征在于，

所述快速充气装置为自然充气装置，所述自然充气装置用于通过从外界获取空气进行压缩，并将空气直接输出充入到所述安全气囊中。

4.如权利要求3所述的飞行器安全降落装置，其特征在于，

所述快速充气装置与所述安全气囊之间的连接口处还设置有气门调节阀。

5.如权利要求4所述的飞行器安全降落装置，其特征在于，

多个所述弹出伞均匀间隔分布在所述飞行器安全降落装置的表面上。

6.如权利要求5所述的飞行器安全降落装置，其特征在于，

所述反作用力助推装置具体为火箭助推器。

7.如权利要求6所述的飞行器安全降落装置，其特征在于，

所述反作用力助推装置还包括点火装置，所述触发装置与所述点火装置电连接，且所述点火装置还与所述火箭助推器电连接。

8.如权利要求7所述的飞行器安全降落装置，其特征在于，

充气后的所述安全气囊具体为椭球形形状的气囊。

9.如权利要求8所述的飞行器安全降落装置，其特征在于，

所述安全气囊的表面还设置有耐热涂层。

10.如权利要求5所述的飞行器安全降落装置，其特征在于，

所述弹出伞具体为具有超高分子量聚乙烯纤维伞面结构的降落伞。