CN110341967A - 气动肌肉降落伞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气动肌肉降落伞，本发明的基本构思是：用一种气动肌肉长绳替换降落伞上的绳带，增加一套供气系统、一套控制系统。上述新气动肌肉重量轻、拉力大、收缩比大可达63％、拉力均匀垂直吊起性能优、气体消耗少。这种降落伞的伞绳(1)、连接绳(3)充气后弹性变大，拉直阶段可以减小拉直力。收口绳(2)不采用切断法而是采用逐渐缓慢伸长法来控制开伞，以减小开伞过载。在降落伞下降阶段可通过控制伞绳(1)的收缩与伸长，拉动伞衣变形，以此控制降落伞的水平运动速度与方向。在着陆时可使伞绳(1)或连接绳(3)快速收缩并增大拉力，这个拉力可使伞衣加速下降增大阻力；这个拉力也可以使空投物减速着陆。这种降落伞安全可靠容易使用其自身重量也较轻。
Description
技术领域
本发明涉及一种降落伞，特别是一种可以主动控制伞系统运动的降落伞。
背景技术
近些年来为了找到一种能控制伞系统运动的降落伞人们做了很多努力。中国专利ZL20042005356.5号专利说明书公开了一种降落伞，这种降落伞主要由伞衣、伞绳、安全带、氢气钢瓶、导管等组成，当向伞内充入氢气后降落伞可在空中悬浮；当降落伞落入大海后伞体又可做救生船用，但是这种降落伞也存在效率低、重量大、安全性差等问题。
本人的发明201110276524x号专利说明书公开了一种内缩式拉力气囊装置，它也是一种气动肌肉，这种气动肌肉由受力吊带、内缩短绳、双筒气囊等组成，当向气动肌肉内充入有压气体后气动肌肉就会收缩并产生拉力。这种气动肌肉重量轻、产生拉力大、收缩比大可达63％，它在收缩过程中产生的拉力可以恒定不变，它能量转化效率高，它可以块速收缩也可以准确定长收缩，而且它又柔软易于包装。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够精准有效控制伞系统的运动、产生过载小、自身重量轻、而且又安全可靠的降落伞。
为解决上述技术问题，本发明的基本构思是：提供一种组合技术方案，用201110276524x号专利及其改进的气动肌肉制成的长绳替换现有降落伞上的绳带或增加到降落伞上，这些降落伞包括圆形伞、方形伞、翼伞、导向面伞、旋转伞等，在伞系统上还增加了一套供气系统、一套控制系统。
作为上述第一种技术方案的改进，上述被气动肌肉替换的绳带包括：多根安装在不同位置的伞绳、收口绳、连接绳、多根安装在不同位置的固定连接绳。
作为上述第一、二种技术方案的改进，上述供气系统上的蓄电池、电机、气泵、高压气室、低压气室都固定在一个基座上，蓄电池与电机产生电路连接，电机与气泵产生转动连接，气泵的出气口与高压气室连通，气泵的吸气口与低压气室连通，高压气室上连通有多个高压电磁阀，低压气室上连通有多个低压电磁阀，低压气室上还安装了一个单向进气阀，每个电磁阀都与蓄电池及控制系统有电路连接，伞系统上每一个气动肌肉的通气口都与一个三通气管连通，每一个三通气管的第二个端口都与一个高压电磁阀连通，每一个三通气管的第三个端口都与一个低压电磁阀连通。在高压气室上还增加了一个高压电磁阀、一个高压储气瓶。
由于上述伞系统中增加了气动肌肉、控制系统、供气系统，外界气体可通过单向进气阀被吸入供气系统内，当供气系统内的气体达到一定量时这些气体就可以满足气动肌肉的需求，这些气体可在供气系统与气动肌肉内循环使用。储气瓶可补充供气系统的气量。伞系统上可通过充放气使气动肌肉产生收缩与伸长，通过气动肌肉的收缩与伸长改变降落伞的形状与空中姿态进而改变降落伞的运动状态。在拉直阶段可对伞绳、连接绳充气，使伞绳、连接绳缩短长度增大弹性，以此减小降落伞的拉直力。在开伞价段，通过控制缩短后的收口绳的伸长速度使伞衣逐渐缓慢地充满，以此减小开伞过载。在下降价段，通过控制伞绳的收缩与伸长进而改变伞衣倾斜角度及开缝方向，以此控制降落伞的水平运动速度与方向。在着陆阶段，通过控制固定连接绳的收缩与伸长来控制空投物的着陆角度。在着陆瞬间，可控制伞绳或连接绳快速收缩并增大拉力，这个拉力可使伞衣加速下降并增大阻力；这个拉力可使空投物减速着陆。这种降落伞安全可靠、容易使用、其自身重量也不会增加很多。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明气动肌肉降落伞示意图。
图2是供气系统示意图。
具体实施方式
在图1所示气动肌肉降落伞的示意图中，有用气动肌肉长绳替换的多根在不同位置的伞绳(1)、收口绳(2)、连接绳(3)、多根在不同位置的固定连接绳(4))，还有伞衣(5)、开缝(6)、空投物(7)、放气管(8)，以及增加的供气系统(9)、控制系统(10)，以上部件组成了气动肌肉降落伞。在使用降落伞时，首先对伞包内降落伞上处于收缩状态的所有气动肌肉长绳充入气体。当拉出主伞后，伞绳(1)、连接绳(3)、固定连接绳(4)被拉直伸长，绳内气体被压缩后气压增大，这些绳索弹性也会变大，这也可以减小降落伞的拉直力。在开伞阶段，在拉出主伞的同时收口绳(2)上的放气管(8)被拉断，放气管(8)被拉断后收口绳(2)内的气体就会被缓慢放出，收口绳(2)也会缓慢伸长，被收口的伞衣(5)也会随着收口绳(2)的伸长而逐渐缓慢地充满，这个过程可减小开伞过载。在下降阶段，可控制一侧的伞绳(1)收缩另一侧伞绳(1)伸长，这可使伞衣(5)产生倾斜，以此控制降落伞产生水平运动；另外还可以控制开缝(6)一边的伞绳(1)收缩另一边的伞绳(1)伸长，以使开缝(6)转向使伞衣旋转，以此控制降落伞的水平运动。在着陆阶段，可控制一侧的固定连接绳(4)收缩，另一侧的固定连接绳(4)伸长，以此调整空投物(7)的水平角度，以适应不同的着陆地形(11)。在着陆瞬间，可控制所有伞绳(1)及连接绳(3)快速收缩并增大拉力，这个拉力作用在伞衣(5)上可使伞衣(5)加速下降并增大阻力；这个拉力作用在空投物(7)上使空投物(7)减速着陆。
图2是供气系统示意图，图2中蓄电池(13)、电机(14)、气泵(15)、高压气室(16)、低压气室(17)都固定在一个基座(12)上，基座(12)可以固定在空投物(7)上，蓄电池(13)与电机(14)之间有电路(25)连接，电机(14)与气泵(15)有转动连接，气泵(15)的排气口(26)与高压气室(16)相互连通，气泵(15)的吸气口(27)与低压气室(17)相互连通，高压气室(16)上安装了多个高压电磁阀(18)，低压气室(17)上安装了多个低压电磁阀(19)，低压气室(17)上还安装了一个单向进气阀(20)，每个高压电磁阀(18)或低压电磁阀(19)都与蓄电池(13)及控制系统(10)有电路连接，伞系统上每一个气动肌肉的通气口(21)都与一个三通气管(22)连通，每一个三通气管(22)的第二个端口(28)都与一个高压电磁阀(18)连通，每个三通气管(22)的第三个端口(29)都与一个低压电磁阀(19)连通，在高压气室(16)上还连通了一个高压电磁阀(23)及一个高压储气瓶(24)。
供气系统(9)工作时，首先蓄电池(13)向电机(14)供电，电机(14)转动并带动气泵(15)转动，外界气体通过单向进气阀(20)进入低压气室(17)后被气泵(15)吸入，气体经气泵(15)加压后被排入高压气室(16)内，当控制系统(10)控制高压电磁阀(18)打开后高压气室(16)内的气体就会经过三通气管(22)流入伞绳(1)或连接绳(3)、固定连接绳(4)内，伞绳(1)或连接绳(3)、固定连接绳(4)就会收缩并产生拉力，当一次收缩完成后控制系统(10)会控制低压电磁阀(19)打开，伞绳(1)或连接绳(3)、固定连接绳(4)内的气体就会经过低压电磁阀(19)、三通气管(22)流入低压气室(17)内，伞绳(1)或连接绳(3)、固定连接绳(4)就会伸长并减小拉力。当低压气室(17)内的气体有一定压力后单向进气阀(20)就会关闭，这时供气系统(9)内的气体就可以循环使用。高压电磁阀(23)打开后储气瓶(24)内的气体就可以流入高压气室(16)内。
当然，替换到降落伞上的气动肌肉长绳不仅包括201110276524x号专利，也包括其后续改进，只要这种改进后的气动肌肉长绳包括受力吊带、双筒气囊、内缩短绳就属于本发明的范围。
此外，气动肌肉长绳替换伞系统上的绳带，不仅包括替换全部绳带也包括替换一部分绳带，如只替换伞系统上一种或多种绳带；又如只替换一根或多根伞绳(1)、固定连接绳(4)；又如只替换一根伞绳(1)的一部分、连接绳(3)的一部分、一根固定连接绳(4)的一部分，这样的变换均属于本发明。
Claims (4)
1.气动肌肉降落伞，主要由伞衣、伞绳、连接绳、固定连接绳、连接件等组成，其特征在于：用一种气动肌肉长绳替换现有伞系统上的绳带或增加到降落伞上，再增加一套供气系统(9)、一套控制系统(10)。
2.按权利要求1所述气动肌肉降落伞，其特征在于：所述被气动肌肉长绳替换的绳带包括多根伞绳(1)、收口绳(2)、连接绳(3)、多根固定连接绳(4)。
3.按权利要求1.2所述气动肌肉降落伞，其特征在于：所述供气系统(9)上蓄电池(13)、电机(14)、气泵(15)、高压气室(16)、低压气室(17)都固定在一个基座(12)上，蓄电池(13)与电机(14)产生电路连接，电机(14)与气泵(15)产生转动连接，气泵(15)的排气口(26)与高压气室(16)连通，气泵(15)的吸入口(27)与低压气室(17)连通，高压气室(16)上安装有多个高压电磁阀(18)，低压气室(17)上安装有多个低压电磁阀(19)，低压气室(17)上还安装了一个单向进气阀(20)，每个高压电磁阀(18)及低压电磁阀(19)都同蓄电池(13)及控制系统(10)有电路连接，伞系统上每一个气动肌肉的通气口(21)都与一个三通气管(22)连通，每一个三通气管(22)的第二个端口(28)与一个高压电磁阀(18)连通，每一个三通气管(22)的第三个端口(29)与一个低压电磁阀(19)连通。
4.按权利要求3所述气动肌肉降落伞，其特征在于：在所述高压气室(16)上增加了一个高压电磁阀(23)，一个储气瓶(24)。
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