CN109118864A - 一种背负式伞降地面模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背负式伞降地面模拟装置，涉及伞降模拟训练器材技术领域，解决了现有技术中伞降训练地面模拟装置结构复杂、不易建造、训练准备工作复杂、训练效率低的技术问题。该背负式伞降地面模拟装置包括壳体和牵引绳缠绕装置，所述壳体上设置有连接轴，所述牵引绳缠绕装置通过所述连接轴设置于所述壳体上，牵引绳缠绕于所述牵引绳缠绕装置并伸出到所述壳体外部且固定于高台，人体背负所述壳体进行模拟伞降训练。如此设置，装置结构简单，可供多人同时训练，简化训练前的准备工作，提高训练效率。

Description

一种背负式伞降地面模拟装置

技术领域

本发明涉及伞降模拟训练器材技术领域，尤其是涉及一种背负式伞降地面模拟装置。

背景技术

伞降训练具有训练风险高、投入成本大、不确定因素多的特点，在真实条件下组织实施有很大的难度，因此，在日常训练中，目前多对真实伞降过程进行地面模拟。现有技术中，伞降模拟训练主要依托大型的伞降模拟架实现。模拟架的主体是一根长达几十米的倾斜导轨，导轨上安装有滑车系统，滑车下悬挂受训人员。训练开始后，受训人员从高处的离机台出发，悬挂在滑车系统上，在长达几十米的倾斜导轨上受重力影响滑降，最终到达地面。这就模拟实现了从离开飞机、开伞、空中操纵直到着陆的伞降流程。

但是，现有的伞降模拟训练具有不足之处：第一，设备体积巨大，主体为钢架结构，结构复杂，不便于建造；第二，一套设备只能允许一名受训者参与训练，时间和空间利用率低，训练效率低；第三，训练准备工作复杂，组织一位受训者的训练，需要多人配合进行长时间的准备工作。因此，亟待研究一种结构较简单、建造方便、训练准备工作简单、训练效率高的伞降地面模拟装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背负式伞降地面模拟装置，通过将用于训练的伞降地面模拟装置设置为背负式装置，其结构简单、前期准备工作简单、可同时供多人模拟，解决现有技术中伞降训练地面模拟装置结构复杂、不易建造、训练准备工作复杂、训练效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，包括：壳体和牵引绳缠绕装置，所述壳体上设置有连接轴，所述牵引绳缠绕装置通过所述连接轴设置于所述壳体上，牵引绳缠绕于所述牵引绳缠绕装置并伸出到所述壳体外部且固定于高台，人体背负所述壳体进行模拟伞降训练。

可选地，所述壳体内还包括：刹车装置、控制装置和电源，所述刹车装置和所述控制装置均与所述电源电连接，所述控制装置与所述刹车装置连接，将设置有牵引绳缠绕装置的壳体安装于一个背包之中。

可选地，所述刹车装置包括刹车盘和电磁卡钳，所述牵引绳缠绕装置为绞盘，所述刹车盘与所述绞盘同轴刚性连接，所述电磁卡钳设置有卡钳槽，所述刹车盘的边缘部能够插入至所述卡钳槽中。

可选地，所述牵引绳缠绕装置为两个，所述壳体为矩形体结构，两个所述牵引绳缠绕装置位于同一高度且相对于所述壳体的中垂线对称设置。

可选地，所述牵引绳缠绕装置为带有齿轮的绞盘，两个所述绞盘在转动的过程中外部啮合。

可选地，所述牵引绳缠绕装置包括同轴设置的两个绞盘，两个所述绞盘之间通过共轴反向行星齿轮箱相互连接，所述共轴反向行星齿轮箱通过齿轮箱固定架连接于所述背包侧壁上

可选地，所述壳体上设置有牵引绳导孔，所述牵引绳通过所述牵引绳导孔伸出到所述壳体外部。

可选地，还包括：对牵引绳进行导向的牵引绳导向柱，所述牵引绳导向柱设置于对应所述牵引绳导孔位置的所述壳体的侧壁上。

可选地，所述控制装置包括编码器和单片机，所述编码器设置于所述连接轴上用于采集所述绞盘的转动信息并传送至所述单片机并通过所述电磁卡钳对所述刹车盘进行控制。

可选地，所述编码器是增量式编码器。

可选地，所述背包设置有背带和腰带，所述背包对应所述牵引绳导孔位置设置有牵引绳孔。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1、现有的伞降地面模拟装置，装置结构复杂，不便于建造，训练准备工作繁琐且训练效率低，本发明提供的背负式伞降地面模拟装置，通过将用于训练的伞降地面模拟装置设置为背负式装置，其结构简单、前期准备工作简单、可同时供多名受训者模拟，解决了现有技术中伞降训练地面模拟装置结构复杂、不易建造、训练准备工作复杂、训练效率低的技术问题。

2、现有的伞降地面模拟装置，受训者一但离开高台，便不再受控制，只能随滑车运动到底，不能实时控制，本发明提供的背负式伞降地面模拟装置，具有控制装置和刹车装置，能够对伞降训练过程实施控制，解决了依靠现有技术中伞降地面模拟装置进行训练，受训者离开高台后便不受控制，只能随滑车运动到底，不能实时控制的问题，同时能够对开伞冲击、快速下落等多种特情进行模拟训练，使得训练灵活性和方便性大大提升。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明一个牵引绳缠绕装置模拟装置结构示意图；

图2是本发明绞盘对称设置的模拟装置结构示意图；

图3是本发明绞盘共轴设置的模拟装置结构示意图。

图中：1、壳体；2、牵引绳缠绕装置；3、连接轴；4、牵引绳；5、刹车装置；501、刹车盘；502、电磁卡钳；503、卡钳槽；6、控制装置；601、编码器；602、单片机；7、电源；8、牵引绳导孔；9、牵引绳导向柱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种伞降地面模拟装置，如图1所示，包括：壳体1和牵引绳缠绕装置2，壳体1上设置有连接轴3，牵引绳缠绕装置2通过连接轴3设置于壳体1上，牵引绳4缠绕于牵引绳缠绕装置2并伸出到壳体1外部且固定于高台，人体背负壳体1进行模拟伞降训练。伞降训练时，受训者将伞降地面模拟装置背负于背部，将牵引绳固定在高台上，准备工作准备就绪，受训者离开高台，在重力作用下下落，同时缠绕有牵引绳的牵引绳缠绕装置转动，牵引绳伸出到壳体外部的部分的长度不断增长，直至受训者到达地面，牵引绳缠绕装置停止转动，伞降训练模拟结束，将高台上固定的牵引绳取下，缠绕于牵引绳缠绕装置即可。背负式的伞降地面模拟装置，结构简单，便于建造，训练前期准备工作简单同时可供多名受训者同时模拟伞降训练，提高了训练效率。

作为可选的实施方式，如图1所示，壳体1内设置有刹车装置5、控制装置6和电源7，刹车装置5和控制装置6均与电源7电连接，控制装置5与刹车装置6连接，将设置有牵引绳缠绕装置的壳体安装于一个背包之中，电源为控制装置和刹车装置供电，控制装置通过发出指令控制刹车装置，刹车装置在工作状态下能够控制牵引绳缠绕装置的转动速度，从而控制受训者的下降速度。背负式的伞降地面模拟装置，能够对伞降训练过程实时控制，同时能够对开伞冲击、快速下落等多种特情进行模拟训练，使得训练灵活性和方便性大大提升。

于本发明的具体实施例中，如图1所示，刹车装置5包括刹车盘501和电磁卡钳502，牵引绳缠绕装置2为绞盘，刹车盘502与绞盘同轴刚性连接，电磁卡钳502设置有卡钳槽，刹车盘501的边缘部能够插入至卡钳槽中。电磁卡钳通电时，会有电流通过电磁卡钳，电磁卡钳的磁性线圈有电流时会产生相应的磁场，刹车盘切割卡钳槽中的磁场运动会受到相应的作用力，刹车盘与绞盘同轴刚性连接，电磁卡钳根据控制装置的指令释放或锁紧，从而控制绞盘的转动或停止，进而控制受训者的下落过程，达到模拟伞降训练下降过程的效果。

作为可选的实施方式，如图2所示，牵引绳缠绕装置2为两个，壳体1为矩形体结构，两个牵引绳缠绕装置2位于同一高度且相对于壳体1的中垂线对称设置。如此设置，受训者模拟伞降训练时，在离开高台下降的过程中，受到两根牵引绳的牵引，受训者受到的牵引力左右对称，使受训者在模拟伞降下落过程中保持平衡。

作为可选的实施方式，如图3所示，牵引绳缠绕装置2为一个，包括同轴设置的两个绞盘，两个绞盘之间通过共轴反向行星齿轮箱相互连接，共轴反向行星齿轮箱通过齿轮箱固定架连接于背包侧壁上，如此设置，受训者模拟伞降训练时，在离开高台下降的过程中，受到牵引绳的牵引，共轴反向行星齿轮的作用下，使受训者在模拟伞降下落过程更加平衡，运动我更加平稳。

于本发明的具体实施例中，牵引绳缠绕装置2为带有齿轮的绞盘，两个绞盘在转动的过程中外部啮合。如此设置，受训者在模拟伞降下落过程中，两个绞盘会保持同步转动，两根牵引绳伸出到壳体外部的部分的长度保持一致，装置的平衡效果更好。

作为可选的实施方式，如图2所示，壳体1上设置有牵引绳导孔8，牵引绳4通过牵引绳导孔8伸出到壳体1外部。如此设置，牵引绳通过牵引绳导孔伸出到壳体外部，受训者在下落的过程中，牵引绳的位置不会发生偏移，装置的平衡效果更好。

作为可选的实施方式，如图2所示，还设置有对牵引绳进行导向的牵引绳导向柱9，牵引绳导向柱9设置于对应牵引绳导孔8位置的壳体1的侧壁上。如此设置，牵引绳导向柱对牵引绳有导向作用，绞盘转动过程中，牵引绳经牵引绳导向柱的疏导作用沿牵引绳导孔伸出到壳体外部，通过加设牵引绳导向柱，可确保牵引绳精准定位到牵引绳导孔，绞盘转动过程中，牵引绳不会卡在壳体内部，提高装置的灵活性。

于本发明的具体实施例中，控制装置6包括编码器601和单片机602，编码器601设置于连接轴3上用于采集绞盘的转动信息并传送至单片机602并通过电磁卡钳502对刹车盘501进行控制。编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，单片机结构简单，模块化程度高，处理功能强，速度快，环境适应能力强，单片机可靠性高，可长时间无故障工作。编码器与绞盘同轴设置，将绞盘的角位移转换成电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，将脉冲信号传送给单片机，单片机做出相应的数据处理，进而对电磁卡钳发出相应的指令，电磁卡钳根据控制装置的指令释放或锁紧，从而控制绞盘的转动或停止，进而控制受训者的下落速度，达到模拟伞降训练下降过程的效果。此外，在配套软件的控制下，可在单片机中录入特定的程序代码，实现开伞冲击、快速下落等多种特情的模拟训练。

于本发明的具体实施例中，编码器501为增量式编码器，增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。增量式编码器与绞盘同轴设置，将绞盘的角位移转换成电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，将脉冲信号传送给单片机，单片机做出相应的数据处理，进而对电磁卡钳发出相应的指令，电磁卡钳根据控制装置的指令释放或锁紧，从而控制绞盘的转动或停止，进而控制受训者的下落速度，达到模拟伞降训练下降过程的效果。

作为可选的实施方式，将设置有牵引绳缠绕装置的壳体1安装于一个背包之中，背包设置有背带和腰带，背包对应牵引绳导孔位置设置有牵引绳孔。如此设置，能够提高受训者伞降训练时的舒适程度和安全程度，同时使背负式伞降地面模拟装置更美观。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，包括：壳体(1)和牵引绳缠绕装置(2)，所述壳体(1)上设置有连接轴(3)，所述牵引绳缠绕装置(2)通过所述连接轴(3)设置于所述壳体(1)上，牵引绳(4)缠绕于所述牵引绳缠绕装置(2)并伸出到所述壳体(1)外部且固定于高台，人体背负所述壳体(1)进行模拟伞降训练。

2.根据权利要求1所述的背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，所述壳体(1)内还包括：刹车装置(5)、控制装置(6)和电源(7)，所述刹车装置(5)和所述控制装置(6)均与所述电源(7)电连接，所述控制装置(6)与所述刹车装置(5)连接，将设置有牵引绳缠绕装置的壳体(1)安装于一个背包之中。

3.根据权利要求2所述的背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，所述刹车装置(5)包括刹车盘(501)和电磁卡钳(502)，所述牵引绳缠绕装置(2)为绞盘，所述刹车盘(501)与所述绞盘同轴刚性连接，所述电磁卡钳(502)设置有卡钳槽，所述刹车盘(501)的边缘部能够插入至所述卡钳槽中。

4.根据权利要求3所述的背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，所述牵引绳缠绕装置(2)为两个，所述壳体(1)为矩形体结构，两个所述牵引绳缠绕装置(2)位于同一高度且相对于所述壳体(1)的中垂线对称设置，所述牵引绳缠绕装置(2)为带有齿轮的绞盘，两个所述绞盘在转动的过程中外部啮合。

5.根据权利要求3所述的背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，所述牵引绳缠绕装置(2)包括同轴设置的两个绞盘，两个所述绞盘之间通过共轴反向行星齿轮箱相互连接，所述共轴反向行星齿轮箱通过齿轮箱固定架连接于所述背包侧壁上。

6.根据权利要求4或5所述的背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，所述壳体(2)上设置有牵引绳导孔(8)，所述牵引绳(3)通过所述牵引绳导孔(8)伸出到所述壳体(1)外部。

7.根据权利要求6所述的背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，还包括：对牵引绳进行导向的牵引绳导向柱(9)，所述牵引绳导向柱(9)设置于对应所述牵引绳导孔(8)位置的所述壳体(1)的侧壁上。

8.根据权利要求3所述的背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，所述控制装置(6)包括编码器(601)和单片机(602)，所述编码器(601)设置于所述连接轴(3)上用于采集所述绞盘的转动信息并传送至所述单片机(602)并通过所述电磁卡钳(502)对所述刹车盘(501)进行控制。

9.根据权利要求8所述的背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，所述编码器(601)是增量式编码器。

10.根据权利要求6所述的背负式伞降地面模拟装置，其特征在于，所述背包设置有背带和腰带，所述背包对应所述牵引绳导孔(8)位置设置有牵引绳孔。