CN109823531B - 一种基于冲压翼伞绳的弹射回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，能够通过弹射回收装置将翼伞弹射到空中，回落时回收翼伞储能用于下一次起伞。弹射回收装置设置在载荷舱内部或载荷舱上端面，翼伞绳作为弹射回收牵引绳，翼伞绳上设置有翼伞绳结，翼伞绳的一端连接在分绳卷筒上，另一端通过翼伞绳结分成两根以上翼伞绳分支后分别与伞衣相连；当分绳卷筒转动缠绕翼伞绳时，翼伞绳拉动冲压翼伞下移，在将冲压翼伞回收至回收盘的同时下拉弹力绳储能；收伞绳包括左收伞绳和右收伞绳，左收伞绳和右收伞绳一端分别与翼伞左右两端的端部连接，另一端分别缠绕在左收伞卷筒和右收伞卷筒上，通过左收伞卷筒和右收伞卷筒分别卷绕和释放左右收伞绳，实现翼伞的收展。

Description

一种基于冲压翼伞绳的弹射回收装置

技术领域

发明涉及一种用于冲压翼伞的装置，具体涉及一种基于冲压翼伞绳的弹射回收装置。

背景技术

冲压翼伞具备良好的升阻比、滑翔比和操控性，应用十分广泛。现有冲压翼伞起伞采用拖拽方式，对起伞场地要求较高，否则容易受地面刮磨损坏翼伞，致使飞行不安全或翼伞使用寿命降低；且现有翼伞不具备弹射回收的功能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，直接利用冲压翼伞绳作为弹射回收牵引绳，能够通过弹射回收装置将翼伞弹射到空中，回落时回收翼伞储能用于下一次起伞，使起伞场地要求大大降低，适用于更多复杂地形起伞。

所述冲压翼伞包括：伞衣、翼伞绳和载荷舱；所述伞衣包括由翼伞布制成的上翼面和下翼面，上翼面和下翼面之间沿冲压翼伞的纵向分布有两根以上翼伞肋片；令所述翼伞的横向即展开方向为左右方向，纵向为前后方向；

所述弹射回收装置设置在载荷舱内部或载荷舱上端面，当设置在所述载荷舱内部时，在所述载荷舱上表面弹射回收装置对应的位置设置有开口；

所述弹射回收装置包括：弹射回收框架、回收盘、左收伞卷筒、右收伞卷筒、收伞绳、分绳卷筒和弹力绳；

所述左收伞卷筒、右收伞卷筒和分绳卷筒均支撑在所述弹射回收框架上，均在各自动力单元的驱动下转动；

所述翼伞绳作为弹射回收牵引绳，每根所述翼伞绳上设置有翼伞绳结，所述翼伞绳的一端连接在所述分绳卷筒上，另一端通过翼伞绳结分成两根以上翼伞绳分支后分别与所述伞衣相连；所述翼伞绳结处设置绳结扣，所述翼伞绳结限位在所述绳结扣的中心孔内；

所述回收盘通过所述弹力绳与所述弹射回收框架相连，当所述分绳卷筒转动缠绕所述翼伞绳时，所述翼伞绳拉动所述冲压翼伞下移，并带动所述绳结扣下移与所述回收盘接触，在将所述冲压翼伞回收至所述回收盘的同时下拉所述弹力绳储能；当需要发射冲压翼伞时，所述弹力绳释能，助推回收在回收盘上的冲压翼伞升起；

所述收伞绳包括：一根以上左收伞绳和一根以上右收伞绳，所述左收伞绳和右收伞绳一端分别与翼伞左右两端的端部连接，另一端分别缠绕在所述左收伞卷筒和右收伞卷筒上，通过所述左收伞卷筒和右收伞卷筒分别卷绕和释放左右收伞绳，实现所述翼伞的收展。

还包括：限位容纳盘，所述限位容纳盘支撑在所述弹射回收框架上，并位于所述回收盘的下方，所述限位容纳盘上安装有压力传感器，所述限位容纳盘用于提示并限制所述回收盘下拉到位。

在所述回收盘上分布与所述翼伞绳一一对应的梳绳孔，使其形成梳绳盘；所述梳绳孔用于梳理翼伞绳；

所述限位容纳盘上同样加工有与所述翼伞绳一一对应的梳绳孔，

所述翼伞绳依次穿过梳绳盘上与之对应的梳绳孔以及所述限位容纳盘上与之对应的梳绳孔后与所述分绳卷筒相连。

有益效果：

(1)直接利用冲压翼伞绳作为弹射回收牵引绳，翼伞更易于开伞，可以提高弹射效率和成功率；

(2)通过梳绳盘、限位容纳盘以及分绳卷筒梳理翼伞绳，避免翼伞绳相互缠绕，能够有效控制翼伞回收方向，确保翼伞回收的方向性和一致性。

附图说明

图1为冲压翼伞的结构示意图；

图2为弹射回收装置的结构示意图；

图3为梳绳盘结构示意图；

图4为翼伞收绳扣位置示意图；

图5为绳结扣结构示意图；

图6为分绳卷筒及其动力单元示意图。

其中：1-伞衣，2-翼伞绳，4-翼伞绳结，5-弹射回收框架，5-1-上层支架，5-2-中层支架，5-3-下层支架，5-4-立杆，6-梳绳盘，6-1-梳绳孔，7-限位容纳盘，8-左控制卷筒，9-右控制卷筒，10-左收伞卷筒，11-右收伞卷筒，12-分绳卷筒，12-1-分绳卷筒离合器，12-2-分绳卷筒电机，12-3-分绳卷筒支架，12-4-轴承座，12-5-分绳卷筒槽，12-6-分绳卷筒槽内孔，13-弹力绳，14-翼伞肋片，15-下翼面，16-绳结扣，17-收绳扣

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，直接利用冲压翼伞绳作为弹射回收牵引绳，能够通过弹射回收装置将翼伞弹射到空中，回落时回收翼伞储能用于下一次起伞，使起伞场地要求大大降低，适用于更多复杂地形起伞。

如图1所示，冲压翼伞包括：伞衣1、翼伞绳2、载荷舱和牵引绳。其中伞衣1通过多根翼伞绳2与载荷仓相连；其中每根翼伞绳2的中部设置有翼伞绳结4，翼伞绳2的一端与载荷仓相连，另一端通过翼伞绳结4分成多根翼伞绳分支后与伞衣1相连(即多根翼伞绳分支通过翼伞绳结4汇成一股作为翼伞绳2与载荷仓相连)。

同时在载荷仓上设置有牵引绳，牵引绳与地面或甲板上的绞车相连。伞衣1包括由翼伞布制成的上翼面和下翼面，上翼面和下翼面之间设置有多根翼伞肋片，翼伞肋片沿翼伞的横向(展开方向)均匀间隔分布，形成多个气室(每两根翼伞肋片之间上翼面和下翼面包围的区域为一个气室)。伞衣前缘设有翼伞进气口，以便于空气进入形成气室。翼伞肋片上设有通气孔，便于各气室间空气流通，以保证伞衣迅速充气和各气室压力均匀。

该弹射回收装置设置在载荷舱内部或载荷舱上端面，当设置在载荷舱内部时，在载荷舱上表面弹射回收装置对应的位置设置有开口，开口可以自动编程控制(也可通过载荷舱遥控或远程控制)开合的盖体封闭(当需要回收翼伞时，远程控制该盖体打开)，也可以不设置盖体，使其始终处于开口状态。

该弹射回收装置包括：弹射回收框架5、梳绳盘6、限位容纳盘7、左控制卷筒8、右控制卷筒9、左收伞卷筒10、右收伞卷筒11、收伞绳、分绳卷筒12和弹力绳13。

如图2所示，弹射回收框架5为桶形结构，包括上层支架5-1、中层支架5-2、下层支架5-3和用于连接上、中、下层支架的立杆5-4；上层支架5-1、中层支架5-2和下层支架5-3均为环形结构，从上往下依次排列。梳绳盘6设置在上层支架5-1包络区域的中部，梳绳盘6外圆周通过沿周向分布的弹力绳13与上层支架5-1相连。限位容纳盘7设置在中层支架5-2包络区域的中部，限位容纳盘7外圆周通过沿周向分布的弹力绳与中层支架5-2相连。上层支架5-1和中层支架5-2之间的区域作为上层支架5-1上弹力绳13的拉升空间，中层支架5-2和下层支架5-3之间的区域作为中层支架5-2上弹力绳的拉升空间。

如图3所示，梳绳盘6上分布有若干个梳绳孔6-1，梳绳孔6-1的个数与翼伞绳2的个数一一对应。梳绳盘6的形状根据具体情况确定，可以是圆形，也可以是其他形状。梳绳孔6-1用于梳理翼伞绳2，翼伞绳2能够从梳绳孔6-1自由通过，通过梳绳孔6-1对翼伞绳2其导向作用，防止翼伞绳2互相缠绕。梳绳盘6采用尼龙、pvc等塑料板材制成。梳绳盘6的外圆周沿周向分布有多个用于连接弹力绳13的工艺孔，弹力绳13通过的工艺孔连接梳绳盘6。弹力绳13沿周向均匀分布在梳绳盘6和上层支架5-1之间，可以依据所需弹力大小选择弹力绳的数量和粗细，实现弹力大小的调整。

限位容纳盘7的结构与梳绳盘6的结构相同，其上同样分布有若干个用于梳理翼伞绳2的梳绳孔，限位容纳盘7采用尼龙、pvc等塑料板材制成。限位容纳盘7上安装有压力传感器，用于提示限制梳绳盘7下拉到位；同时限位容纳盘7能够在弹射后翼伞展开不成功容纳松弛的翼伞绳2。限位容纳盘7通过弹力绳连接在中层支架5-2上，能够在必要时可提供二次助推弹力，提高弹射可靠性。

由于本方案直接利用翼伞绳2作为弹射回收牵引绳，为实现翼伞的回收，在每个翼伞绳结处设置绳结扣16，绳结扣16的结构如图5所示，绳结扣16采用尼龙、pvc等塑料制成，其中心孔为锥形孔，即一端为大孔一端为小孔，其中大孔孔径大于翼伞绳结4的尺寸，小孔孔径小于翼伞绳结4的尺寸，即翼伞绳结4从绳结扣16的大孔端进入绳结扣16中心孔内后无法从小孔端脱落(也可以将翼伞绳结4粘接在绳结扣16内部)，然后通过下拉翼伞绳2，带动绳结扣16下移与梳绳盘6接触，进而带动梳绳盘6下拉弹力绳13储能。

翼伞绳2一端与伞衣相连，另一端依次穿过梳绳盘6上的梳绳孔和限位容纳盘7上的梳绳孔后缠绕在分绳卷筒12上，通过分绳卷筒12卷绕和释放翼伞绳2，实现翼伞的弹射回收。

左控制卷筒8、右控制卷筒9、左收伞卷筒10、右收伞卷筒11、分绳卷筒12均支撑在下层支架5-3上。上述五个卷筒均为电动卷筒，在各自的动力单元的驱动下转动。本例中，电动卷筒的驱动单元包括电机和离合器，电机的动力输出轴通过离合器与卷筒同轴相连，离合器结合时，通过电机带动卷筒旋转；离合器分离时，电机与卷筒之间的动力传动路线断开。左控制卷筒8、右控制卷筒9、左收伞卷筒10、右收伞卷筒11、分绳卷筒12的动力单元分别通过电缆绳与设置在载荷舱3内部的供电单元相连。各卷筒的控制可以自动编程控制，也可通过载荷舱遥控或远程控制。

令翼伞的横向(展开方向)为左右方向，位于翼伞后翼面左右两侧的一根以上翼伞绳2分别作为左右刹车绳；左右刹车绳分别缠绕在左控制卷筒8和右控制卷筒9上，通过左控制卷筒8和右控制卷筒9分别卷绕和释放翼伞后翼面的左右刹车绳，能够实现翼伞飞行方向的控制。

收伞绳包括：一根以上左收伞绳和一根以上右收伞绳，左收伞绳和右收伞绳一端分别与翼伞左右两端的端部连接，另一端分别缠绕在左收伞卷筒10和右收伞卷筒11上，通过左收伞卷筒10和右收伞卷筒11分别卷绕和释放左右收伞绳，实现对翼伞的收展。具体为：如图4所示，在翼伞中心部位下翼面15上设置有与收伞绳一一对应的收绳扣17，同时在每个翼伞肋片14上设置有收绳扣17(其中位于翼伞中心部位左侧的翼伞肋片上设置的收绳扣17与左收伞绳一一对应，位于翼伞中心部位右侧的翼伞肋片14上设置的收绳扣17与右收伞绳一一对应)，收绳扣17用于使收伞绳穿过，对收伞绳其导向作用，左收伞绳和右收伞绳穿过翼伞中心部位下翼面上的收绳扣17后，分别依次通过左侧翼伞肋片上的收绳扣17和右侧翼伞肋片上的收绳扣17，然后与位于翼伞左右两端端部的翼伞肋片上的收绳扣17固定连接或采用绳结扣固定。收伞绳能够在翼伞肋片的收绳扣17中滑动，收绳扣17采用超高分子量聚乙烯或尼龙材料制成(不限制其他材料)，保持一定的硬度和光滑性。收绳扣17为中空钮扣或暗扣或其他中空硬质连接扣，确保收伞绳便于从收绳钮扣中心孔通过。收伞绳采用抗拉、高强度、轻量质、耐磨等性能超高分子量聚乙烯材料或尼龙材料等制成(不限制其他材料)。收伞绳也可以采用弹力绳，当收伞绳采用弹力绳时，能够提供翼伞展开的辅助动力，便于配合充气空气动力使翼伞快速展开。

实际使用时，可以根据需求确定收伞绳的数量，通常左右两边各布置多根收伞绳，当布置多根收伞绳时，在翼伞肋片上设置与每侧收伞绳一一对应的收绳扣17，多个收绳扣17沿翼伞的纵向排列在翼伞肋片上，且每根收伞绳从翼伞的左右两侧端部到翼伞中间部位沿翼伞的横向呈直线布置，使左右两侧的翼伞向中部均衡平移回收。

该弹射回收装置的工作原理为：

弹射回收动作：当需要回收翼伞时，控制(自动编程控制或通过载荷舱遥控或远程控制)分绳卷筒12对应的离合器吸合时，分绳卷筒12对应的电机带动分绳卷筒12转动，卷绕翼伞绳2，通过翼伞绳结4带动绳结扣16，下压梳绳盘6，梳绳盘6拉动弹力绳13储能，当梳绳盘6接触限位容纳盘7后，向下挤压限位容纳盘7，当限位容纳盘7上的压力传感器检测到的压力值超过设定阈值，表明梳绳盘7下拉到位，完成翼伞的下拉回收动作。分绳卷筒12的离合器采用常闭式离合器，当下拉到位后，能够防止分绳卷筒12反转，即向分绳卷筒12提供制动力；也可以采用限位机构对下拉到位的位置进行限位。当需要弹射翼伞时，控制分绳卷筒12对应的离合器分离，用于释放翼伞绳在分绳卷筒12上的制动力，此时分绳卷筒12可空转，翼伞在弹力绳13回弹力和充气空气压力共同作用下将翼伞向上弹出。

收展伞动作：当需要将翼伞平移收拢时，控制(自动编程控制或通过载荷舱遥控或远程控制)左右收伞卷筒对应的离合器吸合，左右收伞卷筒对应的电机带动左右收伞卷筒转动，卷绕收伞绳，收伞绳拉动左右翼伞向中部平移，完成翼伞平移回收动作；左右收伞卷筒对应的离合器可以采用常闭式离合器，当平移回收到位后，能够防止左右收伞卷筒反转，即向左右收伞卷筒提供制动力。当需要展开翼伞时，控制左右收伞卷筒对应的离合器分离，释放收伞绳在收伞卷筒上的制动力，此时收伞卷筒可空转。翼伞在充气空气压力的作用下向两边拉收伞绳，使翼伞快速展开，形成具备升力的气动外形。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，为进一步的避免翼伞绳相互缠绕，采用如图6所示的分绳卷筒12及其动力单元。分绳卷筒12、分绳卷筒离合器12-1、分绳卷筒电机12-2通过分绳卷筒支架12-3支撑在下层支架5-3上。其中分绳卷筒12的一端通过轴承座12-4支撑在分绳卷筒支架12-3上，另一端通过分绳卷筒离合器12-1与分绳卷筒电机12-2的输出轴相连。在分绳卷筒12上沿其轴向均匀间隔分布多个分绳卷筒槽12-5，分绳卷筒槽12-5为沿分绳卷筒12周向的环形槽，分绳卷筒12的轴向与翼伞的横向一致，优选为分绳卷筒槽12-5的个数与翼伞绳2一一对应，或将翼伞绳2分为与分绳卷筒槽12-5一一对应的若干组，每个分绳卷筒槽12-5内缠绕一组翼伞绳2。每个分绳卷筒槽12-5内设置有锥形孔作为分绳卷筒槽内孔12-6，锥形孔的大端朝内，小端朝外，翼伞绳2的端部通过分绳卷筒槽内孔后打结，打结后的翼伞绳在端头无法从分绳卷筒槽12-5内孔中脱落，由此实现翼伞绳2与分绳卷筒12的连接。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，所述冲压翼伞包括：伞衣(1)、翼伞绳(2)和载荷舱；所述伞衣(1)包括由翼伞布制成的上翼面和下翼面，上翼面和下翼面之间沿冲压翼伞的纵向分布有两根以上翼伞肋片；令所述翼伞的横向即展开方向为左右方向，纵向为前后方向；

其特征在于：所述弹射回收装置设置在载荷舱内部或载荷舱上端面，当设置在所述载荷舱内部时，在所述载荷舱上表面弹射回收装置对应的位置设置有开口；

所述弹射回收装置包括：弹射回收框架(5)、回收盘、左收伞卷筒(10)、右收伞卷筒(11)、收伞绳、分绳卷筒(12)和弹力绳(13)；

所述左收伞卷筒(10)、右收伞卷筒(11)和分绳卷筒(12)均支撑在所述弹射回收框架(5)上，均在各自动力单元的驱动下转动；

所述翼伞绳(2)作为弹射回收牵引绳，每根所述翼伞绳(2)上设置有翼伞绳结(4)，所述翼伞绳(2)的一端连接在所述分绳卷筒(12)上，另一端通过翼伞绳结(4)分成两根以上翼伞绳分支后分别与所述伞衣(1)相连；所述翼伞绳结(4)处设置绳结扣(16)，所述翼伞绳结(4)限位在所述绳结扣(16)的中心孔内；

所述回收盘通过所述弹力绳(13)与所述弹射回收框架(5)相连，当所述分绳卷筒(12)转动缠绕所述翼伞绳(2)时，所述翼伞绳(2)拉动所述冲压翼伞下移，并带动所述绳结扣(16)下移与所述回收盘接触，在将所述冲压翼伞回收至所述回收盘的同时下拉所述弹力绳(13)储能；当需要发射冲压翼伞时，所述弹力绳(13)释能，助推回收在回收盘上的冲压翼伞升起；

所述收伞绳包括：一根以上左收伞绳和一根以上右收伞绳，所述左收伞绳和右收伞绳一端分别与翼伞左右两端的端部连接，另一端分别缠绕在所述左收伞卷筒(10)和右收伞卷筒(11)上，通过所述左收伞卷筒(10)和右收伞卷筒(11)分别卷绕和释放左右收伞绳，实现所述翼伞的收展。

2.如权利要求1所述的基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，其特征在于，还包括：限位容纳盘(7)，所述限位容纳盘(7)支撑在所述弹射回收框架(5)上，并位于所述回收盘的下方，所述限位容纳盘(7)上安装有压力传感器，所述限位容纳盘(7)用于提示并限制所述回收盘下拉到位。

3.如权利要求2所述的基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，其特征在于，在所述回收盘上分布与所述翼伞绳(2)一一对应的梳绳孔(6-1)，使其形成梳绳盘(6)；所述梳绳孔(6-1)用于梳理翼伞绳(2)；

所述限位容纳盘(7)上同样加工有与所述翼伞绳(2)一一对应的梳绳孔，

所述翼伞绳(2)依次穿过梳绳盘(6)上与之对应的梳绳孔(6-1)以及所述限位容纳盘(7)上与之对应的梳绳孔后与所述分绳卷筒(12)相连。

4.如权利要求2或3所述的基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，其特征在于，所述限位容纳盘(7)通过弹力绳与所述弹射回收框架(5)相连。

5.如权利要求2或3所述的基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，其特征在于，所述弹射回收框架(5)包括：上层支架(5-1)、中层支架(5-2)、下层支架(5-3)和用于连接上、中、下层支架的立杆(5-4)；所述回收盘设置在上层支架(5-1)包络区域里，其外圆周通过沿周向分布的弹力绳(13)与所述上层支架(5-1)相连；所述限位容纳盘(7)设置在中层支架(5-2)包络区域里，与所述中层支架(5-2)相连；所述左收伞卷筒(10)、右收伞卷筒(11)和分绳卷筒(12)均支撑在所述下层支架(5-3)上。

6.如权利要求1或2或3所述的基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，其特征在于，还包括：支撑在所述弹射回收框架(5)上的左控制卷筒(8)和右控制卷筒(9)，所述左控制卷筒(8)和右控制卷筒(9)分别在各自动力单元的驱动下转动；

位于翼伞后翼面左右两侧的一根以上翼伞绳(2)分别作为左右刹车绳；左右刹车绳分别缠绕在左控制卷筒(8)和右控制卷筒(9)上，通过所述左控制卷筒(8)和右控制卷筒(9)分别卷绕或释放所述左右刹车绳，实现翼伞飞行方向的控制。

7.如权利要求1或2或3所述的基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，其特征在于，在翼伞中心部位下翼面(15)上设置有与收伞绳一一对应的收绳扣(17)，同时在每个翼伞肋片(14)上设置有收绳扣(17)；其中位于翼伞中心部位左侧的翼伞肋片上的收绳扣(17)与左收伞绳一一对应，位于翼伞中心部位右侧的翼伞肋片(14)上的收绳扣(17)与右收伞绳一一对应；所述左收伞绳和右收伞绳穿过翼伞中心部位下翼面上的收绳扣后，分别依次通过左侧翼伞肋片上的收绳扣和右侧翼伞肋片上的收绳扣后与翼伞左右两端的端部连接。

8.如权利要求1或2或3所述的基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，其特征在于，所述收伞绳采用弹力绳。

9.如权利要求1或2或3所述的基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，其特征在于，所述分绳卷筒(12)上沿其轴向均匀间隔分布有与所述翼伞绳(2)个数一一对应的分绳卷筒槽(12-5)，每个分绳卷筒槽(12-5)内缠绕一组翼伞绳(2)；所述翼伞绳(2)的端部限位在与之对应的分绳卷筒槽(12-5)内的分绳卷筒槽内孔(12-6)中。

10.如权利要求1或2或3所述的基于冲压翼伞绳的弹射回收装置，其特征在于，所述左收伞卷筒(10)、右收伞卷筒(11)和分绳卷筒(12)的动力单元均包括电机和离合器，所述电机的动力输出端通过离合器与对应卷筒相连；当所述离合器处于结合状态时，所述电机转动带动对应卷筒转动；当所述离合器处于分离状态时，断开所述电机与对应卷筒之间的动力传递。