CN1194882C - 具有可分离式乘客逃离舱的飞机 - Google Patents

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Abstract

一种具有可分离式舱(1)的飞机，在由于出故障或着火而使飞机突然降落时该可分离式舱(1)可以营救乘客。借助降落伞(13、14)，舱可以平稳地或通过快速弹出而逃离并慢慢降落在地面上；当坠于在地面上或海面上时，其所装备的并位于其下部的外气袋(38a-38f)膨胀，由此吸收坠机中形成的载荷。此外，还说明已经使用的普通类型的飞机(70)，其中已经应用了降落伞设施(71)；但是提供的气袋箱(72a-72c)适于其在突然降落时吸收由于坠落地面而产生的能量。

Description

具有可分离式乘客逃离舱的飞机 
技术领域
本发明涉及的技术领域是在飞机紧急情况下使用的装备，特别是一种具有可分离式乘客逃离舱的飞机，该乘客逃离舱通过可快速释放的接头组安装在机身上，该逃离舱还装备有降落伞、气袋以及自动机构，从而确保逃离舱从飞机的剩余部分垂直向上分离，而飞机的剩余部分坠落到地面。
背景技术
在现有技术中，公开了多种在飞机紧急情况下使用的设备，其目的是为了当飞机面临故障、火灾和/或爆炸的危险时、拯救在飞机中的乘客和机组人员的生命。
为了飞机的紧急降落而配置降落伞和气袋的组合是公知技术。现有技术的例子如US-5,836,544、US5,944,282、DE-43 20 470或DE195 07 069，其提供了飞机或直升飞机的可选类型，其中降落伞的布置与气袋的布置相组合，从而可以分别保证到地面的平稳降落以及尽可能地减少撞击到地面的作用力。
在《航空与空间技术周刊》(Aviation Week & Space Technology)中的一篇文章中(135-1991-12月，16/23，No.24/25，美国，纽约)，USAF评价了用于F-111机组人员逃离模型的新型降落伞和气袋系统，并且公开了具有降落伞的逃离模型对减小其下落速度的效果，以及具有气袋的逃离模型对控制其下沉的效果，以及由此减少对机组人员的伤害的效果。
而且，在飞机设备的选定部分的紧急着陆中也使用降落伞和气袋结构，例如在US-4 306 693中公开的喷气式飞机的燃油箱装置。
尽管在飞机中使用了这样的降落伞和气袋后能够提高安全性，但是危险仍然存在，这是由于乘客和机组人员要同整个飞机一起进行这个艰难和危险的紧急飞行并降落到地面，由于故障和飞机载有燃油或其他燃料，明显会有爆炸的危险，在着陆时由于其与地面的撞击，两种危险都有。而且由于要解决在紧急情况下飞机体的着陆时的过剩负载以及对发动机和货物的不必要的注意，降落伞和气袋的工作变得很困难。
为了克服这些缺点，人们想出了一些措施，其中飞机的一部分可分离地安装在飞机的机体上，从而它们可以有利地从飞机分离，从而在紧急情况下安全地将飞机上的乘客放到地面。
在现有技术中，US-5356 097、US-5568 903、FR-855 642和DE-198 47546提供了一些示例，其中提供的飞机可以在紧急情况发生时分成若干个部分，从而便于安全地使乘客和机组人员着陆。更详细地，DE-198 47 546提供了一种在横向上可分为前部和后部的飞机，在紧急情况下，乘客和机组人员被转移到前部，然后该前部与装载有货物和燃油的后部在纵向分离。然后，该前部与在其顶部安装的装满比空气轻的气体的气球下降到地面，同时，带有一对降落伞的后部也下落到地面。
在上述的DE-198 47 546中提供了一种飞机的纵向分离，而在US-5356 097、US-5568 903和FR-855 642中提供了飞机的可纵向分离的部分的不同结构，它们在降落伞的帮助下降落到地面。
但是，除了US-5 356 097，它们都没有公开气袋撞击吸收装置的使用。在这些文件中，可分离的飞机部分都是可滑动地连接在合适的导轨上或是机身的轨道上，当要分离它们时，沿着飞机的尾部(尾翼)移动即可。
这种类型的结构会出现的问题是，从飞机的剩余部分分离需要一段确定的时间，在这段时间可分离部分从机身滑落。即使在滑落后，可分离部分可能在一定时间内还保持与飞机剩余部分相同的速度，从而使得可能发生爆炸，而在紧急情况下，爆炸的可能性还是很大的。而且，可分离部分包括尾部，从而使得其承担不需要的负载，也会引发降落伞结构上的问题，但是，将座舱排除在可分离部分之外，将失去有价值的飞行控制装置和仪器。
发明内容
因此本发明的一个目的是通过提供一种具有可分离式逃离舱的飞机来克服现有技术的上述不足，该逃离舱沿着飞机的机身纵向延伸，包括座舱，但不包括尾部，它们之间的分离发生在垂直向上方向，由此可以立刻离开飞机剩余部分的附近，而在飞机的剩余部分总是存在着火灾或是爆炸的危险。
本发明的进一步的目的是提供一种上述的逃离舱，该逃离舱装备有用于随后控制落到地面的降落伞和气袋，还装备有用于发射弹射器和火箭发动机的自动机构，后者可以有选择地用于提高分离的速度以及随后很快地增加已分离部分和飞机剩余部分之间的距离。
本发明的进一步的目的是提供快速释放接头组的不同实施例，该快速释放接头组在可分离式乘客逃离舱和机身之间，从而便于它们之间的快速分离。
在GB-2 237 839、US-5 755 407或US-6 029 932中公开了现有技术中关于装有动力的释放接头的设备，如使用液压、气动或烟火机构来操作。但是在上述文件中的公开并不属于在本发明公开的结构中的特别提出的特征。
本发明的这些和其他目的、优点和特征将在以下对优选实施例的描述而得到揭示。
附图说明
通过下面参照附图对优选实施例进行的分析说明，本发明对那些熟知本领域技术的人员而言将容易理解。
图1A是在为了正确飞行目的而进行的最终连接前的与飞机机身分离的逃离舱的立体图。
图1B是在为了正确飞行目的而进行的最终连接前与逃离舱分离的飞机机身的立体图。
图1C是逃离舱连接在飞机机身上的立体图，在飞机的正常飞行中，二者之间采用可快速分离式接头组连接。
图1D是可分离式逃离舱降落在地面上的立体图，由其降落伞承载并打开其外气袋，详细示出了降落伞的存放区域、小火箭和降落伞缆绳的存放空间，以及与逃离舱相连的连接接头。
图2A是图1C中的飞机在空中降落时降落伞系统被打开的立体图。
图2B是图2A中的飞机的主降落伞完全打开从而使飞机在逃离舱与机身分离前强制恢复成水平状态的立体图。
图2C是图2B所示飞机逃离舱与机身已经分离并且由逃离舱降落伞承载的立体图。
图2D是图2B所示飞机机身已经与逃离舱分离并处于自由速降中的立体图。
图2E是图2D中的机身在其大幅度快速俯冲时的立体图。
图2F是图2E中的机身已经坠落在地面上的立体图。
图2G是图2C中的逃离舱由降落伞承载同时以低速下降的立体图。
图2H是图2G中的逃离舱在其到达地球并坠落在地面上不久之前其外气袋已经张开的立体图。
图2I是图2H中的逃离舱在其坠落于地面上时气袋吸收坠落能量的立体图。
图3是本发明逃离舱的仰视图，详细示出了快速逃离装置，将其装在箱内并位于逃离舱底板外部，并特别位于外侧下面。
图3A是图3中的逃离舱在用弹射器将其从飞机机身中开始弹出的阶段的立体图，而且详细示出了其降落伞的开始弹射状态。
图3B是图3A中的逃离舱在其第二弹射阶段的立体图，通过起动火箭发动机迅速从机身中抽出逃离舱，同时将发射的降落伞张开。
图3C是图3B中的逃离舱在其最终的快速弹射阶段的立体图，逃离舱与机身脱离，并且其主降落伞完全张开以便逃离舱平稳降落于地球上。
图4是气袋箱立体图，气袋箱中有组成该装备的部件，显示了气袋的横截面。
图4A是本发明逃离舱的仰视图，显示了在起用气袋箱之前气袋箱的装备放置于其凹入内以及其余的快速弹射装备。
图4B使图4A中逃离舱的仰视图，气袋箱的装备和其机构已经起作用，并且气袋完全打开以备吸收坠落能量。
图5是由于飞机发动机出故障而开始向着地球俯冲的宽机体喷气式班机的俯视图。
图6A是图5所示喷气式班机大俯冲时的侧视图，其降落伞已经弹出。
图6B是逃离舱与如图6A所示喷气式班机的宽机身分离的侧视图，同时逃离舱由其完全打开的主降落伞承载。
图6C是图6A所示分离的喷气式班机宽机身的侧视图，机身已经开始向着地球迅速自由俯冲而导致坠落。
图7A是设置在本发明的每个快速释放接头上的可分离式接头底座的立体剖视图，详细示出了安装烟火机构的空间。
图7B是设置在本发明的每个快速释放接头上的可分离式接头的另一底座的立体剖视图，详细示出了它所构成的壳体。
图7C是上述连接件中容置的部件如活塞和弹簧销的立体图。
图7D是图7A-7C所示的设置在本发明每个快速释放接头的一对连接件用烟火机构方式操作的剖视图，显示了连接件如何分别连接在逃离舱和机身上。
图7E是图7D所示机构在材料爆炸瞬间的剖视图，材料封装在该机构中，显示了活塞的移动和逃离舱与机身的分离。
图8A是可替代的液压机构的剖视图，依靠该液压机构，活塞的移动和逃离舱与机身的分离得以实现，该机构在其起动前被描述。
图8B是图8中的机构起动后的剖视图。
图9A是可替代的气动机构的剖视图，依靠该气动机构，活塞的移动和逃离舱与机身的分离得以实现，该机构在其起动前被描述。
图9B是图9A中的机构起动后的剖视图。
图10A是可替代的机械作用机构的剖视图，依靠该机械作用机构，活塞的移动和逃离舱与机身的分离得以实现，该机构在其起动前被描述。
图10B是图10A中的机构起动后的剖视图。
图11是垂直发射的弹射器整个外形的立体图。
图11A是由图11所示垂直弹射器构成的一对联动伸缩管中的一个的立体图。
图11B是由图11所示垂直弹射器构成的一对联动伸缩管中的另一个的立体图。
图11C是由图11所示垂直弹射器构成的一对联动伸缩管中的一个的立体图，其随着点燃包含在弹射器中的爆炸物质而垂直发射。
图11D是由图11所示垂直弹射器构成的一对联动伸缩管中的另一个的立体图，其沿与图11C中的管的运动方向相反的直线移动。
图11E是通过弹射器发射时逃离舱在垂直弹射瞬间的俯视图。
图11F是图11E中所示逃离舱在由联动伸缩管对分离的最后阶段和在第一级弹射结束时的俯视图。
图11G是逃离舱在火箭发动机完全工作的第二级中的立体图。
图11H是火箭发动机和它所包括的部件的立体图。
具体实施方式
参照附图，说明本发明的优选实施例。
根据本发明第一优选实施例，如图1A中的分离式逃离舱1所示，本发明提供的逃离舱1的结构是具有圆形长边的纵向独立舱室，舱室的长度显著大于其宽度，长度和宽度之比为2.5∶1。此外，图1B中显示了分离式机身4，图1C中所示的飞机5中，机身和逃离舱彼此连接。
逃离舱1是由任何合适材料制成的可重载的并且自身重量轻的结构，这些材料是目前使用的或将来可使用的材料，该逃离舱1包括降落伞、弹射器、火箭发动机和气袋以及用于将逃离舱连接在机身4的快速释放接头组。
沿着机身4的坚固框架结构安装有逃离舱1，该框架结构包括用于容纳逃离舱1的开口3，逃离舱包括座舱11，但不包括飞机的尾部4a，当紧急情况发生时，逃离舱以垂直向上的方向分离。机身4的开口3具有这样的结构，即当所述逃离舱1的周围突出部1a(图1A和图3)坐靠在围绕机身4所述开口3周长的具有相应形状的周围支撑底部3a(图1B)时，所述开口3得以与具有相应结构的所述逃离舱1接触配合。将逃离舱1连接到飞机的机身4之上是通过快速释放接头组来实现的。在图1C中，示出了已组装状态下的最终的飞机。机身4的特定形状的内空心开口3具有与逃离舱1一样的2.5∶1的结构比例和尺寸。
为了保证舱中的乘客的安全，如相应的附图所示，逃离舱1构成了具有门和观察孔的小巧结构，包括具有透明的座舱天棚11a的座舱11、飞行员座位、仪表盘，在逃离舱松开所有座舱接头等部件的瞬间，使事先与飞机5机身4连接的接头分离。
在逃离舱1的舱顶34外侧上合适的点处并特别在接近垂直尾翼的后部(图1D)，设置孔32，发射型降落伞13、14与小火箭35设置在孔32中，小火箭35与小降落伞13相连。特别是，为了成功地使用主降落伞14，如图2A所示，应该首先张开拖动主降落伞14的小降落伞13，这可通过最初发射拖动小辅助降落伞13的小火箭35来实现。
逃离舱1通过主降落伞14的缆绳36a、36b、36c连接在舱顶外侧的点33a、33b、33c(见图1D)处，通常情况下，缆绳存放在舱顶34的特定槽34a的下面。
将逃离舱1牢固连接到开口3上的快速释放接头组包括多个连接件2和多个相对应的连接件6，连接件2固定在逃离舱1上沿其周长布置的点处，位于所述周长突出部1a下面，并且对应的多个连接件6固定在所述机身4上沿其周长布置的点处，以便与逃离舱1的连接件2接触配合，其中纵向延伸腔29设置在一对连接件2和6之间，活塞25包括设置在所述腔29内的弹簧止挡装置25a，其中通过压缩弹簧25b将活塞25和相关的弹簧止挡装置25a压入所述连接件2和6的锁定状态，并且其中，通过操纵位于所述座舱11内的操作杆10，起动一机构，使活塞25在所述腔29内沿压缩弹簧25b的压缩方向直线移动，并最终释放所述弹簧止挡装置25a和随后分离连接件2和6，形成所述连接件2和6的非锁定状态。
带有壳体6b(图7A)的连接件6一直固定在机身4的开口3内的相应点处。此外，图7C示出了活塞25和焊丝20a、弹簧25b。图7D中更详细以剖视图的形式示出了逃离舱1和机身4连接方式，其中所示的连接件2固定在逃离舱1的分部1b上，而连接件6固定在支撑底部3a上，支承底部3围绕着属于机身4的开口3的周长延伸。通过弹簧25b的作用使腔29内部的活塞25牢牢地固定连接两个分部。在壳体6b中还装有引爆器27和爆炸材料28。
可分离连接件2和6的分离可以通过爆炸机构或液压或压缩空气等多种方式来实现，但不管其使用何种机构，它们都在最终的时刻由飞行员决定并通过座舱11(图1D)内的握柄10来起动。
根据本发明的一个优选实施例，如图7A、7B、7C、7D、7E所示，为使活塞25在所述腔29内直线移动并导致所述连接件2、6分离和形成非锁定状态而起动的所述机构是烟火机构，其包括设置在所述腔29端部的空腔内的爆炸材料28和引爆器装置27，当连接件2和6进入锁定状态时，所述活塞25靠在所述空腔上，通过引爆器装置27引爆所述爆炸材料28以便使活塞25作直线运动，释放所述相关的弹簧止挡装置25a，并随后分离所述连接件2和6，而使其进入非锁定状态。
根据本发明的一个可替代实施例，如图8A-8B所示，其中为使所述活塞25在所述腔29内直线移动并导致所述连接件2和6分离和形成非锁定状态而起动的所述机构是液压机构，包括：将特殊液体22输送到位于所述腔29端部的空腔内的管23，当所述连接件2、6进入锁定状态时所述活塞25靠在所述空腔上，其中当所述特殊液体22的压力升高时所述液压机构起动，以便使所述活塞25作直线运动，释放所述相关的弹簧止挡装置25a，并随后分离所述连接件2、6，而使其进入非锁定状态。
根据本发明的另一可替代实施例，如图9A-9B所示，为了使所述活塞25在所述腔29内直线移动并导致所述连接件2、6分离和形成非锁定状态而起动的所述机构是气动机构，包括：将压缩空气体22a输送到位于所述腔29端部的空腔内的管23a，当所述连接件2、6进入锁定状态时所述活塞25靠在所述空腔上，其中当通过操纵位于所述座舱11内的所述操作杆10时起动所述机构，所述压缩空气22a的压力升高，以便使所述活塞25作直线运动，释放所述相关的弹簧止挡装置25a，并随后分离所述连接件2、6，而使其进入非锁定状态。
根据本发明的再一可替代实施例，如图10A-10B所示，为了使所述活塞25在所述腔29内直线移动并导致所述连接件2、6分离和形成非锁定状态而起动的所述机构是机械式起动机构，包括：连接于所述活塞25的钢丝绳18，当通过操纵位于所述座舱11内的所述操作杆10时起动所述机构，直线牵引力施加到钢丝绳18上随后施加到活塞25上，以便使所述活塞25作直线运动，释放所述相关的弹簧止挡装置25a，并随后分离所述连接件2、6，而使其进入非锁定状态。
如图1A和图1B中分别所示，每个快速释放接头组的连接件2和6对应地沿着逃离舱1的外围安装在点2c和沿着机身4的开口3的外围安装在点6c上。点2c和6c最好分别设置在逃离舱和机身的四个边缘上，并分别沿着逃离舱和机身的纵向设置。
当需要分离乘客逃离舱1的情况发生时，逃离舱可以通过在离开飞机后平稳地分离，或是如果有特别不利的情况发生，通过快速逃离程序来分离。
为了实现上述的分离方式，所述逃离舱1还包括降落伞13、14的布置及其所采用的部件和气袋38的布置，为了起动快速发射程序，特别地，逃离舱1还包括用于提高在分离中的垂直向上的速度的发射弹射器80和火箭发动机81的布置。
接着将描述当时间允许或者当没有即将发生着火的危险时或甚至在没有设置快速发射逃离系统时逃离舱1由飞机5中平稳逃离的方法。
在图2A中，当飞行员通过小火箭35已经起动了发射式降落伞系统13、14时，借助由小火箭35拖动的小降落伞13而使主降落伞14展开，飞机5开始向着地球俯冲。
在图2B中，由于完全打开的主降落伞14的承载作用使飞机5恢复水平状态，同时使可分离式接头2和6自动分离。
优选实施例的飞机5是一种可载8名乘客的轻型载人飞机，但是本发明不限于这种尺寸的飞机。
在图2C中，逃离舱1已经与机身4分离并在主降落伞14的承载下继续向地球降落。
在图2D中，分离的机身4迅速地向着地球自由降落。
在图2E中，分离的机身4继续向着地球快速俯冲。
在图2F中，分离的机身4已经坠入地面并撞毁。
在图2G中，分离的逃离舱1由降落伞14承载继续慢慢降落。
在图2H中，分离的逃离舱1接近地面并到达预定高度，传感器41起动了逃离舱的外气袋以备即将撞在地面42上。
在图2I中，分离的逃离舱1已经到达地面并撞在地面42上，通过气袋38吸收坠机时产生的能量，防止了坠机载荷施加在坐在逃离舱内的乘客身上。
接着描述当没有足够的时间或者当飞机着火时，逃离舱1通过由飞机5中快速射出而快速逃离的其它方法。
很明显，有效设计推进系统是成功使用具有能垂直射出的结构的逃离舱1的关键。其原因在于，为了正确的垂直上升应该产生必要的动力。但是，为了保证安全升起，垂直发射需要形成大于逃离舱1重量(W)的推力(I)。要求在20％范围的推力余量，以便允许一定的加速限度，但是不应该达到高加速值而产生会损伤乘客的脊柱的能量。这要求I/W之比至少等于1.2。例如，在使用火箭的情况下，垂直推力偏差不足以使逃离舱1升起。产生的问题涉及力矩平衡，由于推力不能准确作用在逃离舱的重心上，因此会使问题更严重。
如果接着趋于使逃离舱1后部升起，同样应该有使前部升起的趋势。这样，飞机座舱11前部将不向上或向下进行自由运动。换句话说，保证了关于飞机俯仰轴的稳定性。
尽管如此，还应该保证围绕纵轴或翻滚轴的稳定性。因此，在逃离舱1重心的前后左右要求作用适当的力，为的是允许垂直升起-发射。根据这些力是如何产生的，可以找到各种方法来沿其方向作用这些力。使用的系统应该具有较小的尺寸和重量，以便不使逃离舱1中的最大有效空间和重量受到影响。
根据优选实施例，直线加速引爆的推力机构呈两级操作，并由发射弹射器80的伸缩活塞30、31以及火箭发动机81的弹药筒系统构成。
图3中详细示出了弹射器80的发射系统和其连接逃离舱的连接点以及火箭发动机81，是本发明逃离舱的仰视图。
图11详细示出的垂直发射弹射器80装在四个角1c处的垂直开口1d内，垂直开口1d沿逃离舱1的外底板(图3)形成。
弹射器80包括两个管30、31，两个管中的一个插于另一个之中，象伸缩式活塞那样工作。如图11A所示，管30具有上封闭端30a和下开口端30b，如上所述，它垂直安装在逃离舱1内。另一管31(图11B)具有上封闭端31a和下开口端31b，后者更小的目的是在膨胀时增大推力。管31的直径小于另一个管30的直径，使得管31可以不费力地插入并得以安装在管30的内部。在管31内装有预定数量的爆炸物，当引爆该爆炸物时，使两个管呈伸缩式分离和抽出，即，在乘客逃离舱1的第一级发射中，管30(图11C)装在逃离舱1中，将其以伸缩方式从另一个管31中直线抽出(图11D)，从而在机身4上形成逃离舱1的支柱。
在图11E中，详细示出了逃离舱的下部，逃离舱处于第一级分离状态，处于通过引爆弹射器80而进行垂直发射瞬间；在图11F中，显示了图11E的逃离舱在与伸缩活塞31的最终分离和通过弹射器80进行的第一级发射结束时的状态，同时开始了逃离舱与机身4的第二级分离。通过火箭发动机81实现第二级分离，以便逃离舱1迅速脱离机身4，为的是不坠落在其坚硬的垂直尾翼4a上。
图11H中显示了火箭发动机81，它由多个复合弹药筒81a、多个对应的喷嘴81b、引爆装置81c组成，图3详细示出了安装在逃离舱1底板外侧最佳位置的火箭发动机81。
在图11G中，显示了逃离舱1与飞机4的快速分离中的第二级分离中的仰视图，其中火箭发动机完全进行工作。
图3A-3C中示出了逃离舱快速逃离的本发明实施例，其中所示飞机5的乘客逃离舱1与机身4分离，在该分离的瞬间，通过逃离承载系统如弹射器80和火箭发动机81的起动而实现逃离舱的快速逃离。在这些图中，使逃离舱安全着陆的降落伞13、14的发射以及降落伞14的完全打开通过火箭35来完成。图3A详细显示了，通过引爆弹射器80并在飞行员扳动座舱11内特殊握柄10的瞬间，以及在第一级中小火箭35将降落伞13、14由其密封装置中拉出时，逃离舱1与飞机5的机身4分离的立体图。
在图3B中，在从扳动握柄10时起经过大约0.40秒时，逃离舱10得以借助火箭发动机81而离开，而不会坠落在机身4的垂直尾翼4a上，同时降落伞13、14还继续张开。在逃离舱1快速逃离的最后阶段(图3C)，从扳动逃离手柄10时起经过大约2.90秒，显示了逃离舱1由降落伞14承载的立体图，由于逃离舱与机身4分离了，因此它开始慢慢落向地球。
关于本发明另一实施例，设计了气袋作为与逃离舱1底板外侧成一体的部件。
在逃离舱坠落在地球上前，气袋会在几分之一秒内膨胀，并通过吸收动能而在凹凸不平的地面和逃离舱之间起隔垫作用。气袋放置在逃离舱底板外部，由于具有以这样的方式设计的结构，因此使逃离舱1在坠于地球上时保护逃离舱1内的乘客。在这样的坠落中，超过预定极限的载荷施加在乘客的脊柱上，这会对其造成无法弥补的伤害。如果没有外部气袋，乘客的身体会滑出座位而受到伤害。在气袋膨胀的前几毫秒中，逃离舱接近地面并处于距离地面的最小间距处，该距离是供气袋足以完全膨胀的空间。
适当安装在逃离舱1的底面外的合适点处的气袋箱构成保证乘客安全的有效装置。
在坠机前，为在距地面预定距离处张开气袋，采用红外射线41a探测距离的传感器41安装在气袋箱85(图4)内，该传感器计算到达与使红外线束不能通过的地面所经过的距离，根据该数据估算是否气袋箱足以接近地面并且气袋箱距离地面有多近。
图3详细示出了包括其装备的本发明逃离舱1的仰视图，这些装备包括气袋箱85以及位于逃离舱底部的凹入开口37。在图3中，一些凹入开口37没有安装气袋箱85，而其余的开口装有气袋箱85。一些凹入开口37的形状不同，这是因为弹射器80靠近该凹入开口安装。因此，位于逃离舱1角部的这样的不同凹入开口中的气袋箱85具有对应的不同的结构。
在图4中，气袋箱85具有独立结构，布置有伴随气袋38的所有装备，它可以是市场上销售的独立产品，使得适于一般的飞机装载装置，即，适于在具有降落伞装备但是缺乏安全部件如气袋箱85的普通飞机中使用。
在图4中，显示了气袋箱38适当折叠在其箱85内的剖视图。在气袋底部安装了蒸发器(boiler)机构39，包括公知的并在使用或可以在将来使用的、呈固体燃料形式或任何其它合适的固体燃料的合适化学制剂40，如propergol。以完全密封的方式由气袋38封装蒸发器机构39。如果逃离舱1的即将坠落地面，电子探测距离传感器41接通位于蒸发器机构39中部的电触头，点燃propergol，使其燃烧35毫秒，结果是产生的气体使气袋在接触地球前迅速膨胀，以便吸收产生的坠机能量。在坠机的情况下，气袋张开并将保持大约150-200毫秒，该时间段足以防止坐在逃离舱1中的乘客或本发明第二实施例中其它普通飞机70内的乘客受到伤害。
本发明的气袋38由特殊织物制成，它具有防水特性并且没有孔，以便使气袋中保存空气，此外，它应该具有足够大的力，以便抵抗在坠机中产生的力。该结构还可以由任何其它合适的材料制成，这些材料可以在市场上买到或者可以在将来使用。
在图4A中，显示了具有所有装备的逃离舱1仰视图，如气袋箱85在其通过探测距离传感器41张开之前放置在其相应的凹入开口37内。
图4B是显示了图4A中所示逃离舱的仰视图，其中所有气袋箱85起动并且气袋38完全张开(即膨胀)准备在其完全打开的精确时刻吸收撞击地球时产生的能量。
根据本发明另一优选实施例，如图5所示，可以操作宽机体的轻型喷气式飞机79将乘客逃离舱1与宽机体飞机4(图6C)分离。在这种情况下，可以是逃离舱1的平稳逃离或逃离舱1的快速逃离的方式而实现分离。
下面参照附图说明逃离舱1平稳逃离的实施例。
如图5的平面图所示，飞机79由于发动机出故障而失速，导致其向地球俯冲。
在图6A所示的侧视图中，飞机79的俯冲程度增大，结果飞机的飞行员通过小火箭35的发射起动发射式降落伞系统13、14，结果导致由小火箭35拖动的小降落伞13展开。
在图6B中，主降落伞14已经完全展开，结果，飞机79恢复水平状态，连接件2和6自动分离如图6B所示的逃离舱1和如图6C所示的机身4。由此使机身4开始向地球快速降落，假如气袋箱85设置在外底板下面以便吸收由逃离舱撞击地面产生的坠机能量，则逃离舱1由降落伞14承载缓慢而安全地着陆。
20个座位的宽机体轻型喷气式飞机79仅仅是其它具有较大载客能力的飞机的举例。
为了使逃离舱1具有的重量最轻，应该由以下材料构成逃离舱：合成材料或合金如铝-锂合金以及塑料，或者甚至其它已知的、已使用的材料或任何将来会得到的材料。
此外，将提供在高空进行逃离的情况下使乘客生还的必要安全性材料，使得可将压缩空气在其中保持一会儿，以便防止在逃离舱分离时发生泄压而使乘客处于导致氧气不足的所谓的“缺氧”状态，并有时间戴上面罩。
此外，逃离舱1的长度将大到可容纳所有乘客和机组人员座位，应该对其进行适当设计以便为了保证乘客的必要安全，使其在降落时甚至能飘浮在汹涌澎拜的海面上。
本发明实施例的图1A、1D、3、3A-3C、6B中所示逃离舱1可以同时用于较小型飞机、轻型飞机5以及较大型飞机。此外，甚至可以应用到更大型飞机如大型喷气式客机上，如果对逃离舱1和机身4进行合适的设计的话。
应该指出的是，参照所示的实施例对本发明进行了说明，但是不限于这些实施例。因此，应用在具有可分离式逃离舱的飞机上或应用在任何类型的普通飞机上的附图、尺寸、布置、材料、构成和装配部件、用于逃离舱1的构成和操作的技术、降落伞13、14、弹射器80、火箭发动机81、气袋箱85的改变和改进，假如不构成新的发明和不对现有技术作出技术改进，则都落于本发明的目的和范围内，本发明的目的和范围由下述权利要求限定。

Claims (8)

1、一种具有可分离式乘客逃离舱(1)的飞机，所述乘客逃离舱(1)沿所述飞机(5)的机身(4)纵向延伸，包括座舱(11)但不包括尾部(4a)，并且安装在所述机身(4)的开口(3)上，所述乘客逃离舱很小巧，并且当发生紧急情况时，通过所述飞机恢复水平状态后平稳分离或通过在极不利的情况下快速发射，而使所述逃离舱可以沿垂直向上的方向分离，其中，所述机身(4)的所述开口(3)具有这样的结构，即当所述逃离舱(1)的周围突出部(1a)坐靠在围绕机身(4)所述开口(3)周长的具有相应形状的周围支撑底部(3a)时，所述开口(3)得以与具有相应结构的所述逃离舱(1)接触配合，还包括快速释放的接头组，用于牢固地将所述逃离舱(1)连接在机身(4)的所述开口(3)上，所述快速释放接头组包括多个连接件(2)，所述连接件(2)固定在所述逃离舱(1)上沿其周长布置的点处，位于所述周长突出部(1a)下面，并且对应的多个连接件(6)固定在所述机身(4)上沿其周长布置的点处，以便与所述逃离舱(1)的所述连接件(2)接触配合，其中纵向延伸的腔(29)设置在一对连接件(2、6)之间，活塞(25)包括设置在所述腔(29)内的弹簧止挡装置(25a)，其中通过压缩弹簧(25b)将所述活塞(25)和相关的弹簧止挡装置(25a)压入所述连接件(2、6)的锁定状态，并且其中，通过操纵位于所述座舱(11)内的操作杆(10)，起动一机构，使所述活塞(25)在所述腔(29)内沿所述压缩弹簧(25b)的压缩方向直线移动，并最终释放所述弹簧止挡装置(25a)和随后分离所述连接件(2、6)，形成所述连接件(2、6)的非锁定状态，所述逃离舱(1)还包括：
降落伞(13、14)布置和其所采用的部件；
气袋(38)的布置，以及
用于提高所述可分离式乘客逃离舱(1)速度的发射弹射器(80)和火箭发动机(81)的布置。
2、如权利要求1所述的具有可分离式乘客逃离舱的飞机，其特征在于，其中为了使所述活塞(25)在所述腔(29)内直线移动并导致所述连接件(2、6)分离和形成非锁定状态而起动的所述机构是烟火机构，包括设置在所述腔(29)端部的空腔内的爆炸材料(28)和引爆器装置(27)，当所述连接件(2、6)进入锁定状态时所述活塞(25)靠在所述空腔上，通过所述引爆器装置(27)引爆所述爆炸材料(28)从而使所述活塞(25)作直线运动，释放所述相关的弹簧止挡装置(25a)，并随后分离所述连接件(2、6)，而使其进入非锁定状态。
3、如权利要求1所述的具有可分离式乘客逃离舱的飞机，其特征是，其中为了使所述活塞(25)在所述腔(29)内直线移动并导致所述连接件(2、6)分离和形成非锁定状态而起动的所述机构是液压机构，包括：将特殊液体(22)输送到位于所述腔(29)端部的空腔内的管(23)，当所述连接件(2、6)进入锁定状态时所述活塞(25)靠在所述空腔上，其中当所述特殊液体(22)的压力升高时所述液压机构起动，从而使所述活塞(25)作直线运动，释放所述相关的弹簧止挡装置(25a)，并随后分离所述连接件(2、6)，而使其进入非锁定状态。
4、如权利要求1所述的具有可分离式乘客逃离舱的飞机，其特征是，其中为了使所述活塞(25)在所述腔(29)内直线移动并导致所述连接件(2、6)分离和形成非锁定状态而起动的所述机构是气动机构，包括：将压缩空气体(22a)输送到位于所述腔(29)端部的空腔内的管(23a)，当所述连接件(2、6)进入锁定状态时所述活塞(25)靠在所述空腔上，其中当通过操纵位于所述座舱(11)内的所述操作杆(10)时起动所述机构，所述压缩空气(22a)的压力升高，从而使所述活塞(25)作直线运动，释放所述相关的弹簧止挡装置(25a)，并随后分离所述连接件(2、6)，而使其进入非锁定状态。
5、如权利要求1所述的具有可分离式乘客逃离舱的飞机，其特征是，其中为了使所述活塞(25)在所述腔(29)内直线移动并导致所述连接件(2、6)分离和形成非锁定状态而起动的所述机构是机械式起动机构，包括：连接于所述活塞(25)的钢丝绳，当通过操纵位于所述座舱(11)内的所述操作杆(10)时起动所述机构，直线牵引力施加在活塞(25)上，从而使所述活塞(25)作直线运动，释放所述相关的弹簧止挡装置(25a)，并随后分离所述连接件(2、6)，而使其进入非锁定状态。
6、如权利要求1所述的具有可分离式乘客逃离舱的飞机，其特征是，所述降落伞(13、14)的布置和其采用的部件包括小降落伞(13)、大降落伞(14)、所述降落伞(13、14)的小发射火箭(35)和缆绳(36a、36b、36c)，所述缆绳(36a、36b、36c)安装在所述逃离舱(1)上部(34)的槽(34a)内，当由位于所述逃离舱(1)上部(34)的点(33a、33b、33c)向上延伸展开时，所述降落伞(13、14)和小发射火箭(35)储存在位于所述逃离舱(1)上部(34)后面的孔(32)内，其中在紧急情况下，通过首先发射所述小发射火箭(35)而使所述降落伞(13、14)展开，它首先使小降落伞(13)展开并随后使所述大降落伞(14)展开，从而使所述乘客逃离舱(1)在受控的状态下降落到地面。
7、如权利要求1所述的具有可分离式乘客逃离舱的飞机，其特征是，其中用于提高所述可分离式乘客逃离舱(1)速度的发射弹射器(80)和火箭发动机(81)的布置包括：位于相应的四个角(1c)的四个发射弹射器(80)，所述发射弹射器(80)存储在所述逃离舱(1)底部上相应的垂直延伸开口(1d)内，每个所述发射弹射器(80)  包括一对管(30、31)，所述管(31)的直径小于所述管(30)的直径，并且所述管(31)以伸缩方式插入所述管(30)内部，所述管(30)具有上封闭端(30a)和供所述管(31)插入的下开口端(30b)，所述管(31)具有下封闭端(31a)和插入所述管(30)的上开口端(31b)，所述管(31)中填充有预定量的爆炸材料，其中在所述乘客逃离舱(1)的第一级发射操作中，点燃所述爆炸材料，由此使所述管(30)以伸缩方式受到相应的所述管(30)所施加的力，从而形成在所述机身(4)上的用于所述乘客逃离舱(1)的四支撑柱布置，以及
位于所述逃离舱(1)底部外表面的火箭发动机(81)，包括多个弹药筒装置(81a)、相应的多个喷嘴(81b)和点火装置(81c)，其中在完成所述第一级后的所述乘客逃离舱(1)的第二级发射操作中，所述火箭发动机(81)用于使所述可分离式乘客逃离舱(1)的沿垂直向上的方向高速移动。
8、如权利要求1所述的具有可分离式乘客逃离舱的飞机，其特征是，所述气袋(38)的设置包括多个气袋(38)，每个气袋(38)储存在储存箱(85)内，所述气袋储存箱(85)设置在所述乘客逃离舱(1)底部的相应凹入开口(37)内，每个所述气袋储存箱(85)装有所述气袋(38)，所述气袋(38)处于与具有固体燃料(40)的蒸发器机构(39)一起折叠的状态，所述气袋储存箱(85)还包括探测距离传感器(41)，其中当以由降落伞(113、14)控制的速度向着地面降落的所述乘客逃离舱(1)到达距离地面预定距离时，每个所述探测距离传感器(41)起动每个所述蒸发器机构(39)上的电触头并点燃所述固体燃料(40)，所述燃料(40)迅速燃烧并由此产生使所述气袋(38)迅速膨胀的气体，所述气袋(38)向着所述逃离舱(1)底部以外张开，并由此适于吸收所述乘客逃离舱(1)撞击地面所形成的载荷。
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