CN112644704B - 一种组合式载人充气翼伞 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种组合式载人充气翼伞,具有相互备份的充气式翼伞和冲压式翼伞,能够保证载人翼伞使用的安全性;且能够适应不同的使用场景。该组合式载人翼伞包括:载荷舱以及设置在载荷舱上的充气式翼伞和冲压式翼伞;载荷舱具备载人功能;其中充气式翼伞包括:充气式伞衣、充放气装置、收展装置以及连接充气式伞衣和载荷舱的左右两组翼伞绳;冲压式翼伞为具备可重复弹射回收的牵引式翼伞,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。
Description
技术领域
发明涉及一种载人翼伞,具体涉及一种组合式载人充气翼伞。
背景技术
传统海洋环境监测与探测多采用船上监测与探测设备,作为能够充分利用海上风力长期滞空的翼伞,相比船上监测与探测设备,可以减少地球曲率影响,探测距离更远,监测效率和范围更广,优势更突出。基于此,需积极探寻一种能够搭载海洋环境监测与探测设备的翼伞。
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。现有冲压翼伞开伞采用拖拽方式,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。
同时目前常规翼伞多为无人翼伞,安全性较低,将其用作载人翼伞时,不能保证操作人员的安全。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种组合式载人充气翼伞,具有相互备份的充气式翼伞和冲压式翼伞,能够保证载人翼伞使用的安全性;且能够适应不同的使用场景。
所述的组合式载人充气翼伞包括:载荷舱以及设置在载荷舱上的充气式翼伞和冲压式翼伞;所述载荷舱具备载人功能;
所述充气式翼伞包括:充气式伞衣、充放气装置、收展装置以及连接充气式伞衣和载荷舱的左右两组翼伞绳A;
所述充气式伞衣包括三个以上横向设置的横向充气翼伞囊以及设置在横向充气翼伞囊两端用于将横向充气翼伞囊连接成一个整体的纵向充气翼伞囊;各个横向充气翼伞囊以及纵向充气翼伞囊之间相互贯通;
所述充放气装置包括:充气翼伞脐带和固定在载荷舱上的电动充/吸气泵;所述充气翼伞脐带一端与所述充气式伞衣连通;另一端与所述电动充/吸气泵相连,通过所述电动充/吸气泵为所述充气式伞衣充气/排气;
所述收展装置包括:引导绳和固定在载荷舱上的卷线机;在每个纵向充气翼伞囊内部纵向两端各连接一根引导绳A,两根引导绳另一端沿纵向相向延伸后合成一股,并经过引导装置的换向牵引后进入位于中间位置的横向充气翼伞囊;位于中间位置的横向充气翼伞囊中的两股引导绳A进一步合成一股后通过引导装置的换向牵引进入充气翼伞脐带,然后穿过所述充气翼伞脐带缠绕在卷线机的卷筒上,通过所述卷线机对所述引导绳A的收放,实现对所述充气式伞衣的收展;
所述冲压式翼伞包括:伞衣、梳绳爪和弹射回收装置;所述伞衣分别通过左右两组翼伞绳B与所述载荷舱相连;
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;
在所述弹射回收装置的左右两侧各设置一个梳绳爪,两个所述梳绳爪分别通过引导绳B与所述弹射回收装置相连,所述梳绳爪用于梳理翼伞绳并通过引导绳B牵引翼伞绳向所述载荷舱上的弹射回收装置移动;
所述弹射回收装置包括:弹力架、翼伞内收展绳、弹力板和弹力布;所述弹力架安装在载荷舱表面或载荷舱内部;所述弹力架为中空框架结构,在弹力架框架内部左右两侧中心位置均设置有弹力板,所述弹力板的前后两边通过弹力板弹力绳与所述弹力架的前后侧边相连;
两个所述弹力板的相背侧设置有弹力布,所述弹力布的前后两边通过弹力布弹力绳与所述弹力架的前后侧边相连;
同时位于左侧的弹力布的左边还通过弹力布弹力绳与弹力架的左侧边相连,位于右侧的弹力布的右边还通过弹力布弹力绳与弹力架的右侧边相连;
所述弹力板的中心设置有左弹力板限制孔,用于和对应侧梳绳爪上的固定环配合;所述引导绳用于引导所述梳绳爪向对应侧的弹力板移动;
所述翼伞内收展绳包括:一根以上左收展绳和一根以上右收展绳,在所述弹射回收装置左右两侧的梳绳爪内安装有收放机构;所述左收展绳和右收展绳一端分别与翼伞左右两端的端部连接,另一端分别与对应侧梳绳爪内的收放机构相连;通过所述收放机构收放所述翼伞内收展绳,实现所述翼伞的收展;
冲压式翼伞中,翼伞绳B作为弹射回收牵引绳,每根所述翼伞绳B上设置有翼伞绳结,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。
作为本发明的一种优选方式,所述载荷舱具有浮力,能够漂浮在水面上。
作为本发明的一种优选方式,所述载荷舱配置有水面动力单元,用于驱动所述载荷舱在水面移动;所述载荷舱内部设置有电池组提供所述载荷舱上电子设备所需的电能。
作为本发明的一种优选方式,在所述卷线机具有两个独立控制的卷筒,纵向左右两侧的引导绳分别缠绕在两个卷筒上。
作为本发明的一种优选方式,令两个纵向充气翼伞囊中一个为前充气囊,另一个为后充气囊;使用时,前充气囊位于飞行方向的前方;所述前充气囊的宽度大于后充气囊的宽度。
作为本发明的一种优选方式,所述卷线机具有密封舱,所述充气翼伞脐带与所述卷线机的密封舱连通,且所述卷筒位于所述密封舱内;
所述电动充/吸气泵具有充气口和排气口,其充气口通过充气电磁单向阀与卷线机的密封舱相连,排气口通过吸气电磁单向阀与卷线机密封舱相连;
所述充气电磁单向阀和所述吸气电磁单向阀为常闭状态,通过电动充/吸气泵对翼伞进行充气时,所述充气电磁单向阀工作,此时只能进气,不能出气;通过所述电动充/吸气泵对翼伞进行排气时,吸气电磁单向阀工作,此时只能出气,不能进气。
作为本发明的一种优选方式,所述梳绳爪包括:十字井轮板、固定爪和固定环;
所述十字井轮板上固定有与对应侧翼伞绳组中翼伞绳一一对应的十字井轮,所述翼伞绳穿过所述十字井轮板上与之对应的十字井轮;
所述固定爪为弹性爪;所述固定爪一端与所述十字井轮板相连,另一端与所述固定环相连。
作为本发明的一种优选方式,所述引导绳B一端与梳绳爪相连,另一端穿过对应侧弹力板中心的弹力板限制孔,之后,左右两根引导绳B汇成一股绳穿过位于弹力架中间位置的支架后,与设置在载荷舱上的引导绳卷筒相连,通过引导绳卷筒控制引导绳B的收放。
作为本发明的一种优选方式,所述引导绳B采用电缆,能够为所述梳绳爪内的收放机构供电。
作为本发明的一种优选方式,在所述充气式翼伞飞行过程中,若发生故障,则启用冲压式翼伞,通过所述弹射回收装置将冲压式翼伞弹射到空中。
作为本发明的一种优选方式,调整所述充气式翼伞中充气式伞衣或所述冲压式翼伞中伞衣的方向,将伞衣作为风帆,此时所述载荷舱和伞衣形成帆船。
有益效果:
(1)由于该翼伞为载人翼伞,为提高其安全性,在载荷舱上设置有相互备份的充气式翼伞和冲压式翼伞;同时设置两者不同类型的翼伞,扩展了该载人翼伞的使用场景。
(2)充气式翼伞中利用电动吸气泵、充气翼伞脐带、引导绳和卷线机实现翼伞自动伸展功能;且载荷舱具有浮力,能够漂浮在水面上,使得充气式翼伞能够实现在水面起降。
(3)冲压式翼伞具备可重复弹射回收功能,能够通过弹射回收装置将翼伞弹射到空中;且直接利用冲压翼伞绳作为弹射回收绳,翼伞更易于开伞,可以提高弹射效率和成功率;
(4)冲压式翼伞中通过梳绳爪对翼伞绳进行梳理,避免翼伞绳相互缠绕;通过翼伞内收展绳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本发明组合式载人充气翼伞中充气翼伞的结构示意图;
其中:1-卷线机、2-电动充/吸气泵、3-充气翼伞囊、4-引导绳、5-内引导绳固定端、6-载荷舱、7-充气电磁单向阀、8-充气翼伞脐带、9-引导装置;
图2为本发明组合式载人充气翼伞中冲压翼伞的结构示意图;
其中:101-伞衣,102-翼伞绳,104-翼伞绳结,6-载荷舱、;
图3为冲压翼伞中梳绳爪与弹射回收装置的连接示意图;
其中:115-梳绳爪、117-弹射回收装置、160-左引导绳、166-右引导绳
图4为梳绳爪的结构示意图;
其中:109-十字井轮板、110-固定爪、111-固定环、112-固定环插孔、113-十字井轮孔;
图5为弹射回收装置的结构示意图;
其中:151-弹力架、152-右弹力板、153-右弹力板弹力绳、154-凹形支架、155-中部弹力绳、156-左弹力板、157-左弹力板弹力绳、158-左弹力布弹力绳、159-翼伞绳左固定栓、160-左引导绳、161-左弹力布、162-左弹力板限制孔、163-凹形支架中孔、164-右弹力板限制孔、165-右弹力布、166-右引导绳、167-右弹力布弹力绳、168-翼伞绳右固定栓
图6为实施例2中具有水面动力单元的载荷舱的结构示意图。
14-水面动力单元、15-电池组。
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:
如图1所示,本实施例提供一种组合式载人充气翼伞,具有相互备份的充气式翼伞和冲压式翼伞,能够保证载人翼伞使用的安全性。
该组合式载人充气翼伞包括:载荷舱6以及设置在载荷舱6上的充气式翼伞和冲压式翼伞;载荷舱6具备载人功能。
其中充气式翼伞的结构如图1所示,包括:充气式伞衣、充放气装置、收展装置以及连接充气式伞衣和载荷舱6的左右两组翼伞绳A。
其中充气式伞衣为充气式飞行翼伞,即充气后具备飞行翼伞的气动外形;充气式伞衣包括多个充气翼伞囊3,充气翼伞囊3包括三个以上横向设置(横向指翼伞的宽度方向)的横向充气翼伞囊以及设置在横向充气翼伞囊两端用于将多个横向充气翼伞囊连接成一个整体的纵向充气翼伞囊(纵向指翼伞的长度方向,即图1的左右方向);各个充气翼伞囊3之间相互贯通。
令两个纵向充气翼伞囊中一个为前充气囊,另一个为后充气囊;使用时,前充气囊位于飞行方向的前方;为确保充气翼伞飞行攻角,前充气囊的宽度比后充气囊的宽度大,具体大小依据翼伞尺寸和所需升力确定。
充放气装置包括:充气翼伞脐带8和电动充/吸气泵2;
收展装置包括:引导绳4和卷线机1。
其中充气翼伞脐带8一端与位于中间位置的横向充气翼伞囊连通,可以与翼伞制成一体;另一端通过卷线机1密封舱上的连接孔与卷线机1密封舱连通(保证翼伞充气后,充气翼伞脐带8不受力)。卷线机1采用小型密闭电动卷线机,固定在载荷舱6上,其密封舱可以采用轻质高强度碳钎维材料制作。充气翼伞脐带8可以依据需要选用一根或多根,起到辅助稳定翼伞飞行姿态和翼伞快速收展的功效。充气翼伞脐带8和翼伞均采用轻质、耐磨、高强度的超高分子量聚乙烯、尼龙等塑料薄膜加工。
载荷舱6具有浮力,能够漂浮在水面上,由此使用该充气式翼伞时,能够直接在水面上起降。基于此,在翼伞和充气翼伞脐带8外部采用轻质、耐磨、高强度尼龙布加工形成防水层,使得该翼伞防水。
固定在载荷舱6上的电动充/吸气泵2通过充气翼伞脐带8为充气翼伞囊3充气/排气;通过控制电动充/吸气泵2能实现翼伞的自动充放气,从而实现翼伞的收展与充气后自动放飞,遇到强风时,能够通过放气减少风阻,保护翼伞及载荷舱6安全。具体的:电动充/吸气泵2具有充气口和排气口,其充气口通过充气电磁单向阀7与卷线机1密封舱相连,排气口通过吸气电磁单向阀11与卷线机1密封舱相连;充气电磁单向阀7和吸气电磁单向阀为常闭状态,通过电动充/吸气泵2对翼伞进行充气时,充气电磁单向阀7工作,此时只能进气,不能出气;通过电动充/吸气泵2对翼伞进行排气时,吸气电磁单向阀11工作,此时只能出气,不能进气。
在每个纵向充气翼伞囊内部纵向两端各连接一根引导绳4(即一根引导绳4端部与纵向充气翼伞囊左端固定,另一根引导绳4端部与纵向充气翼伞囊右端固定),两根引导绳4另一端沿纵向相向延伸后合成一股,并经过引导装置9的换向牵引后进入位于中间位置的横向充气翼伞囊;位于中间位置的横向充气翼伞囊中的两股引导绳4进一步合成一股后通过引导装置9的换向牵引进入充气翼伞脐带8,然后穿过充气翼伞脐带8缠绕在卷线机1的卷筒上(卷线机1的卷筒位于其密封舱内),通过卷线机1对引导绳4的收放,实现翼伞的快速自动收展功能。将引导绳4设置在纵向充气翼伞囊和充气翼伞脐带8内部,能够防止其与其他部件相挂。
本例中,设置有四个引导装置9,分别设置在位于中间位置的横向充气翼伞囊与两个纵向充气翼伞囊的连接处、与充气翼伞脐带8的连接处以及充气翼伞脐带8与卷线机1的连接处。引导装置9安装在纵向充气翼伞囊及充气翼伞脐带8内部,其中位于纵向充气翼伞囊(即前后充气囊)内的引导装置采用翼伞常用的双凹形滑轮换向,充气翼伞脐带8两端的引导装置采用十字井轮换向;引导装置9的安装支架采用尼龙板或超高分子量聚乙烯等塑料板与气囊内壁胶结或熔融连接,确保气密性与连接强度,塑料板开导气孔(便于气流通过)和工艺孔(减重);引导装置也可以直接在引导板(如尼龙板)上打孔实现引导绳的换向牵引(即在引导板上设置引导孔,引导绳穿过该引导孔),为增强引导绳在引导孔中滑动的润滑性,可以在孔内镶嵌光滑磁瓦。
为保证卷线机1与电动充/吸气泵2结构紧凑,将卷线机1与电动充/吸气泵2一体化设计,制成一体。且将卷线机1的电机、变速器、离合器、控制器均安装在卷筒内,便于引导绳缠绕且不宜与其他部件相挂。
冲压式翼伞为具备可重复弹射回收的牵引式翼伞,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。冲压翼伞包括:伞衣101、翼伞绳B102和弹射回收装置117,其中弹射回收装置117设置在翼伞的载荷舱6内部或载荷舱6上端面。
如图2所示,伞衣101通过左右两组(以翼伞的纵向为左右方向)翼伞绳B102与载荷舱6相连,为描述方便,令左右两侧的翼伞绳组分别为左翼伞绳组和右翼伞绳组;每根翼伞绳B102的中部设置有翼伞绳结104,翼伞绳B102的一端与载荷舱6相连,另一端通过翼伞绳结104分成多根翼伞绳分支后与伞衣101相连(即多根翼伞绳分支通过翼伞绳结104汇成一股作为翼伞绳102与载荷舱6相连)。
伞衣101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。
弹射回收装置117设置在载荷舱6内部或载荷舱6上端面,当设置在载荷舱6内部时,在载荷舱6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6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。
如图3所示,在弹射回收装置117的左右两侧各设置一个梳绳爪115,两个梳绳爪115分别通过引导绳与弹射回收装置117相连;梳绳爪115用于梳理翼伞绳并通过引导绳牵引翼伞绳向载荷舱6上的弹射回收装置117滑动。
如图4所示,梳绳爪115包括:十字井轮板109、固定爪110和固定环111;其中十字井轮板109为圆形或方形,用于固定十字井轮,十字井轮板109采用尼龙或超高分子量聚乙烯等板材制成。十字井轮板109上固定有与左翼伞绳组(或右翼伞绳组)中翼伞绳个数相同的十字井轮,且翼伞绳与十字井轮一一对应,具体为十字井轮板109上设置有多个十字井轮孔113,每个十字井轮孔113内安装一个十字井轮;左翼伞绳组(或右翼伞绳组)中的翼伞绳穿过与其对应的十字井轮,通过十字井轮梳理翼伞绳,能够确保翼伞绳相互不缠绕。固定爪110采用圆形弹簧钢材制备,使其压缩具备一定的弹力;固定爪110一端与十字井轮板109相连,另一端与固定环11相连,具体为:固定爪110的一端为爪端,另一端为端头,其爪端通过多个爪头与十字井轮板109相连,在其端部设置有固定环111;固定环111采用为圆环结构,采用金属材料或尼龙、超高分子量聚乙烯等轻质高强度非金属板材制成;固定环111上沿其周向设置有多个用于连接固定爪110端头的固定环插孔112,固定爪110的端头插入固定环插孔112内并焊接或采用螺纹固定;确保固定爪端头始终处于固定环插孔112中,保证固定环111外表面光滑。固定爪110具有弹性能够确保翼伞或翼伞绳在拉力消失时与梳绳爪115及时分离。梳绳爪115分别通过引导绳与弹射回收装置117相连,其中引导绳的一端与固定环111相连,另一端与弹射回收装置117相连。
由于直接利用翼伞绳B102作为弹射回收绳,为实现翼伞的回收,在每个翼伞绳结处设置绳结扣;绳结扣采用尼龙、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104的尺寸,小孔孔径小于翼伞绳结104的尺寸,即翼伞绳结104从绳结扣的大孔端进入绳结扣中心孔内后无法从小孔端脱落(也可以将翼伞绳结104粘接在绳结扣内部),然后通过下拉翼伞绳B102,带动绳结扣下移与梳绳爪115的十字井轮板109接触,进而带动十字井轮板109下压固定爪110储能。
如图5所示,弹射回收装置117包括:弹力架151、翼伞内收展绳、引导绳、左弹力板156、右弹力板152、左弹力布161和右弹力布165;其中弹力架151安装在载荷舱表面或载荷舱内部,用于弹射释放翼伞;弹力架151左右两侧边中间位置分别设置有翼伞绳左固定栓159和翼伞绳右固定栓168;左翼伞绳组中的翼伞绳经过位于弹射回收装置117左侧的梳绳爪梳理后与翼伞绳左固定栓159相连;右翼伞绳组中的翼伞绳经过位于弹射回收装置117右侧的梳绳爪梳理后与翼伞绳右固定栓168相连;翼伞绳左固定栓159和翼伞绳右固定栓168作为翼伞的左右着力点提升载荷舱;将翼伞绳固定在载荷舱上,使得翼伞稳定性好。
在左右两侧的固定爪110内安装有小型收放机构,小型收放机构固定在固定环111和固定爪110上;翼伞内收展绳一端与翼伞肋片固定相连,另一端穿过若干翼伞肋片上的收绳扣孔以及梳绳爪115上对应的十字井轮孔后与小型收放机构的卷筒相连,通过小型收放机构对翼伞内收展绳的收放实现翼伞的自动伸展、调整翼伞面功能,以及辅助翼伞收放功能,从而实现翼伞的快速收展和气动外形调节功能。具体的:
如图5所示,翼伞内收展绳包括:一根以上左收展绳和一根以上右收展绳,左收展绳和右收展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右两侧的梳绳爪115内的小型收放机构的卷筒上;在翼伞中心部位下翼面上设置有与收展绳一一对应的收绳扣,同时在每个翼伞肋片上设置有收绳扣,收绳扣用于使收展绳穿过,对收展绳其导向作用,左收展绳和右收展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,然后与位于翼伞左右两端端部的翼伞肋片上的收绳扣固定连接或采用绳结扣固定。收展绳能够在翼伞肋片的收绳扣中滑动。收绳扣为中空钮扣或暗扣或其他中空硬质连接扣,确保收展绳便于从收绳钮扣中心孔通过。收展绳采用抗拉、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)。翼伞内收展绳位于翼伞内部的部分采用带有弹力尼龙编制绳(松紧带),便于翼伞开展时快速回位;位于翼伞外的部分采用不带弹力的尼龙编制绳,一体化制作,保证外形一致。
需要收翼伞绳时,梳绳爪115内的小型收放机构同步工作牵引翼伞内收展绳辅助收伞,提高收伞效率;当翼伞收到位后,小型收放机构断电,小型收放机构电机输出端的离合器为常开状态释放翼伞内收展绳,使翼伞既保持良好收藏外形状态,同时带弹力的尼龙编制绳也处于松弛状态,便于下一次翼伞展开。
弹力架151为中空框架结构,在弹力架151框架内部左(右)侧中心位置设置有左弹力板156(右弹力板152),左弹力板156(右弹力板152)的前后两边通过左弹力板弹力绳157(右弹力板弹力绳153)与弹力架151的前后侧边相连;左弹力板156(右弹力板152)的左侧(右侧)连接有左弹力布161(右弹力布165),左弹力布161(右弹力布165)的前后两边通过左弹力布弹力绳158(右弹力布弹力绳167)与弹力架151的前后侧边相连;同时左弹力布161的左边通过左弹力布弹力绳158与弹力架151的左侧边相连,右弹力布165的右边通过右弹力布弹力绳167与弹力架151的右侧边相连;左右弹力绳T型布置,使翼伞弹射升空具备向上,同时左右翼伞向两边弹射的动能,更加便于翼伞升空展开。左弹力布161(右弹力布165)用于引导梳绳爪滑向弹力板中间孔,同时左弹力布161(右弹力布165)拉伸力提供一种向两侧的弹力,使翼伞弹射向两侧展开,便于充气翼伞。
左弹力板156(右弹力板152)的中心设置有左弹力板限制孔162(右弹力板限制孔164),用于和对应侧梳绳爪115上的固定环111配合,梳绳爪115在引导绳的拉引下,使固定环111与对应侧弹力板上的弹力板限制孔配合,通过下压弹力板从而拉伸弹力绳(包括弹力布弹力绳和弹力板弹力绳)储能。
左引导绳160(右引导绳166)一端与位于弹射回收装置117左侧(右侧)的梳绳爪115相连(通过梳绳爪固定环内孔固定在梳绳爪上),另一端穿过左弹力板限制孔162(右弹力板限制孔);之后,左引导绳160和右引导绳166汇成一根绳穿过位于弹力架151中间位置的凹形支架154的凹形支架中孔163后,与设置在载荷舱上的引导绳卷筒相连,通过引导绳卷筒控制左引导绳160(右引导绳166)的收放。左引导绳160(右引导绳166)采用抗拉电缆,能够为梳绳爪115的内小型收放机构供电。凹形支架154用于加强翼伞弹力架强度,其中部较低,保证弹力板下降及弹力绳拉升长度,确保足够的弹力;凹形支架中孔163孔洞要光滑便于左右引导绳不被磨损,或在凹形支架中孔163内安装十字井轮。
弹射回收装置117的工作原理为:
左翼伞绳组和右翼伞绳组分别穿过左右梳绳爪115的十字井轮孔后,通过对应侧的引导绳牵引向弹力架151滑动,当梳绳爪115的固定环111与弹力架151上对应侧弹力板限制孔作用时,拉伸弹力绳(包括弹力板弹力绳和弹力布弹力绳),为翼伞弹射储能。
该组合式载人翼伞的使用方法为:
通常条件下,将充气式翼伞作为主翼伞使用,载荷舱6内的操作人员控制电动充/吸气泵2通过充气翼伞脐带8为充气翼伞囊3充气,充气翼伞囊3充气后自动放飞;
当充气式翼伞故障(尤其是翼伞飞行过程中,若充气式翼伞发生漏气等故障),则操作人员迅速启用冲压式翼伞,通过弹射回收装置将翼伞弹射到空中,从而保障载荷舱6内操作人员的安全。
此外,在水面使用时,还可调整充气式翼伞中充气式伞衣或冲压式翼伞中伞衣的方向,将伞衣作为风帆使用,此时载荷舱6和伞衣形成帆船。
实施例2:
在上述实施例1的基础上,充气式翼伞中,为通过收展装置实现左右翼伞面的调整,从而配合翼伞绳辅助控制翼伞转向等操控,在卷线机1的密封舱内设置两个独立控制的卷筒,纵向左右两侧的引导绳4分别缠绕在两个卷筒上,即左侧的两根引导绳4在位于中间位置的横向充气翼伞囊中合成一股后通过引导装置9的换向牵引进入充气翼伞脐带8,然后穿过充气翼伞脐带8缠绕在其中一个卷筒上;右侧的两根引导绳4在位于中间位置的横向充气翼伞囊中合成一股后通过引导装置9的换向牵引进入充气翼伞脐带8,然后穿过充气翼伞脐带8缠绕在另一个卷筒上;通过对左右两侧引导绳4的独立控制,能够实现左右翼伞面的调整,从而配合翼伞绳辅助控制翼伞转向等操控。
实施例3:
在上述实施例1或2的基础上,进一步的,为扩展该组合式载人充气翼伞的使用方式,将载荷舱6设计成船型,并配置有水面动力单元14(如动力桨),载荷舱6能够在水面动力单元14的驱动下在水面移动;载荷舱6内部设置有电池组15提供载荷舱6上电子设备所需的电能。
实施例4:
在上述实施例1或2或3的基础上,进一步的,将载荷舱6通过光电系留缆与地面或船上的牵引装置相连,使其成为牵引式翼伞,光电系留缆一端与牵引装置相连,另一端通过可分离光电连接接头与载荷舱6相连。
当将该翼伞作为牵引式翼伞使用时,设置在船上的牵引装置通过光电系留缆与载荷舱6相连,可以通过船上的控制单元和电源与载荷舱6之间进行电能与光信息的传输;
当需要将翼伞与牵引装置脱离时,直接通过可分离光电连接接头断开载荷舱6与光电系留缆之间的连接;此时,载荷舱6能够在水面动力单元14的驱动下在水面移动至所需位置。
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 (11)
1.一种组合式载人充气翼伞,其特征在于,包括:载荷舱(6)以及设置在载荷舱(6)上的充气式翼伞和冲压式翼伞;所述载荷舱(6)具备载人功能;
所述充气式翼伞包括:充气式伞衣、充放气装置、收展装置以及连接充气式伞衣和载荷舱(6)的左右两组翼伞绳A;
所述充气式伞衣包括三个以上横向设置的横向充气翼伞囊以及设置在横向充气翼伞囊两端用于将横向充气翼伞囊连接成一个整体的纵向充气翼伞囊;各个横向充气翼伞囊以及纵向充气翼伞囊之间相互贯通;
所述充放气装置包括:充气翼伞脐带(8)和固定在载荷舱(6)上的电动充/吸气泵(2);所述充气翼伞脐带(8)一端与所述充气式伞衣连通;另一端与所述电动充/吸气泵(2)相连,通过所述电动充/吸气泵(2)为所述充气式伞衣充气/排气;
所述收展装置包括:引导绳A(4)和固定在载荷舱(6)上的卷线机(1);在每个纵向充气翼伞囊内部纵向两端各连接一根引导绳A(4),两根引导绳A(4)另一端沿纵向相向延伸后合成一股,并经过引导装置的换向牵引后进入位于中间位置的横向充气翼伞囊;位于中间位置的横向充气翼伞囊中的两股引导绳A(4)进一步合成一股后通过引导装置的换向牵引进入充气翼伞脐带(8),然后穿过所述充气翼伞脐带(8)缠绕在卷线机(1)的卷筒上,通过所述卷线机(1)对所述引导绳A(4)的收放,实现对所述充气式伞衣的收展;
所述冲压式翼伞包括:伞衣(101)、梳绳爪(115)和弹射回收装置(117);所述伞衣(101)分别通过左右两组翼伞绳B与所述载荷舱(6)相连;
所述弹射回收装置(117)设置在载荷舱(6)内部或载荷舱(6)上端面,当设置在所述载荷舱(6)内部时,在所述载荷舱(6)上表面弹射回收装置(117)对应的位置设置有开口;
在所述弹射回收装置(117)的左右两侧各设置一个梳绳爪(115),两个所述梳绳爪(115)分别通过引导绳B与所述弹射回收装置(117)相连,所述梳绳爪(115)用于梳理翼伞绳B并通过引导绳B牵引翼伞绳B向所述载荷舱(6)上的弹射回收装置(117)移动;
所述弹射回收装置包括:弹力架(151)、翼伞内收展绳、弹力板和弹力布;所述弹力架(151)安装在载荷舱表面或载荷舱内部;所述弹力架(151)为中空框架结构,在弹力架(151)框架内部左右两侧中心位置均设置有弹力板,所述弹力板的前后两边通过弹力板弹力绳与所述弹力架(151)的前后侧边相连;
两个所述弹力板的相背侧设置有弹力布,所述弹力布的前后两边通过弹力布弹力绳与所述弹力架(151)的前后侧边相连;
同时位于左侧的弹力布的左边还通过弹力布弹力绳与弹力架(151)的左侧边相连,位于右侧的弹力布的右边还通过弹力布弹力绳与弹力架(151)的右侧边相连;
所述弹力板的中心设置有弹力板限制孔,用于和对应侧梳绳爪(115)上的固定环(111)配合;所述引导绳B用于引导所述梳绳爪(115)向对应侧的弹力板移动;
所述翼伞内收展绳包括:一根以上左收展绳和一根以上右收展绳,在所述弹射回收装置(117)左右两侧的梳绳爪(115)内安装有收放机构;所述左收展绳和右收展绳一端分别与翼伞左右两端的端部连接,另一端分别与对应侧梳绳爪(115)内的收放机构相连;通过所述收放机构收放所述翼伞内收展绳,实现所述冲压式翼伞的收展;
冲压式翼伞中,翼伞绳B作为弹射回收牵引绳,每根所述翼伞绳B上设置有翼伞绳结(104),所述翼伞绳结(104)处设置绳结扣,所述翼伞绳结(104)限位在所述绳结扣的中心孔内。
2.如权利要求1所述的组合式载人充气翼伞,其特征在于,所述载荷舱(6)具有浮力,能够漂浮在水面上。
3.如权利要求2所述的组合式载人充气翼伞,其特征在于,所述载荷舱(6)配置有水面动力单元(14),用于驱动所述载荷舱(6)在水面移动;所述载荷舱(6)内部设置有电池组(15)提供所述载荷舱(6)上电子设备所需的电能。
4.如权利要求1-3任一项所述的组合式载人充气翼伞,其特征在于,在所述卷线机(1)具有两个独立控制的卷筒,纵向左右两侧的引导绳A(4)分别缠绕在两个卷筒上。
5.如权利要求1-3任一项所述的组合式载人充气翼伞,其特征在于,令两个纵向充气翼伞囊中一个为前充气囊,另一个为后充气囊;使用时,前充气囊位于飞行方向的前方;所述前充气囊的宽度大于后充气囊的宽度。
6.如权利要求1-3任一项所述的组合式载人充气翼伞,其特征在于,所述卷线机(1)具有密封舱,所述充气翼伞脐带(8)与所述卷线机(1)的密封舱连通,且所述卷筒位于所述密封舱内;
所述电动充/吸气泵(2)具有充气口和排气口,其充气口通过充气电磁单向阀(7)与卷线机(1)的密封舱相连,排气口通过吸气电磁单向阀(11)与卷线机(1)密封舱相连;
所述充气电磁单向阀(7)和所述吸气电磁单向阀(11)为常闭状态,通过电动充/吸气泵(2)对翼伞进行充气时,所述充气电磁单向阀(7)工作,此时只能进气,不能出气;通过所述电动充/吸气泵(2)对翼伞进行排气时,吸气电磁单向阀(11)工作,此时只能出气,不能进气。
7.如权利要求1-3任一项所述的组合式载人充气翼伞,其特征在于,所述梳绳爪(115)包括:十字井轮板(109)、固定爪(110)和固定环(111);
所述十字井轮板(109)上固定有与对应侧翼伞绳组中翼伞绳B一一对应的十字井轮,所述翼伞绳B穿过所述十字井轮板(109)上与之对应的十字井轮;
所述固定爪(110)为弹性爪;所述固定爪(110)一端与所述十字井轮板(109)相连,另一端与所述固定环(111)相连。
8.如权利要求1-3任一项所述的组合式载人充气翼伞,其特征在于,所述引导绳B一端与梳绳爪(115)相连,另一端穿过对应侧弹力板中心的弹力板限制孔,之后,左右两根引导绳B汇成一股绳穿过位于弹力架(151)中间位置的支架后,与设置在载荷舱上的引导绳卷筒相连,通过引导绳卷筒控制引导绳B的收放。
9.如权利要求1-3任一项所述的组合式载人充气翼伞,其特征在于,所述引导绳B采用电缆,能够为所述梳绳爪(115)内的收放机构供电。
10.如权利要求1-3任一项所述的组合式载人充气翼伞,其特征在于,在所述充气式翼伞飞行过程中,若发生故障,则启用冲压式翼伞,通过所述弹射回收装置将冲压式翼伞弹射到空中。
11.如权利要求2所述的组合式载人充气翼伞,其特征在于:调整所述充气式翼伞中充气式伞衣或所述冲压式翼伞中伞衣的方向,将充气式伞衣/伞衣作为风帆,此时所述载荷舱(6)和充气式伞衣/伞衣形成帆船。
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