CN203358865U - 一种空投用气囊式缓冲装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种空投用气囊式缓冲装置。所述的气囊式缓冲装置包含缓冲气囊和定向风兜。本实用新型所涉及的空投用气囊式缓冲装置所属的缓冲气囊由本体气囊组合装配而成,且缓冲气囊的基本结构单元均具有正四面体型结构。本体气囊由四个结构及尺寸完全相同且拥有各自独立气室的三棱柱型小气囊组合而成,且三棱柱型小气囊的上、下表面均采用正三角形设计。以本体气囊所属中间小气囊为底面,将分布于外围的三个小气囊向上折起并靠拢在一起,即可构建一个正四面体型缓冲气囊结构单元,缓冲气囊可以是一个正四面体型缓冲气囊单元,也可以是若干个正四面体型缓冲气囊单元的组合。空投过程中,目标物体固定于正四面体型缓冲气囊的内部,通过设置于正四面体型缓冲气囊顶部定向风兜的定向作用,可确保缓冲气囊的底部气囊优先着地,并可避免出现翻滚现象。本实用新型所涉及的空投用气囊式缓冲装置结构设计科学合理,制造工艺技术成熟可靠,原材料廉价易得,适宜在低空空投领域推广应用。

Description

一种空投用气囊式缓冲装置
技术领域
本实用新型涉及一种空投用气囊式缓冲装置,具体为一种用于低空空投领域的多用途、可调型气囊式缓冲装置。
背景技术
在空投领域,降落伞是一种最为常用的工具,当伞面打开后,借助于风阻,可有效平衡地心引力,降低物体着地速度和冲击力,达到保护目标物体的目的。但降落伞主要用于高空空投领域,通常而言,其最低开伞高度不得低于300米,因此其并不适用于低空空投领域,特别是易损性物体的低空投放。
针对100米以下的低空投放需求,近年来,科技人员开发出了各类气囊式缓冲减震装置,并有部分技术成功应用。如中国专利CN1923617A中所描述的多级气囊联合缓冲装置,该装置采用多层气囊嵌套的模式,并在各层气囊表面设置一定数量的排气孔,当其着地时,在冲击力作用下,气囊内部的高压气体被逐步挤出气囊,以吸收空投装置的动能,保护内部物体免遭损坏。中国专利CN1923618A提出了一种双气室气囊缓冲装置,该气囊缓冲装置采用连接与一体的上、下两组气室,上部气室体积较小,为目标物存放气室,下部体积较大,气容量也更大,用于触地保护,当该气囊缓冲装置投放着地后,下部大气室首先触地,在冲击力作用下,此气室内的高压气囊被挤出,并吸收巨大部分动能,上部目标物存放的小气室则主要为防止此气囊缓冲装置触地后发生翻滚或者下部大气室出现破损时,对空投目标造成损伤。如中国专利CN2174423Y中所描述的人员近地空投装置,该装置为一种触角式结构,中心为人员座舱,在其外表呈辐射状分布有大量触须式气囊,当其着地后,这些触须式气囊发生变形弯曲,并在地表发生翻滚,由此消耗空投目标的动能,起到保护座舱内部人员与物资的安全。
现有的气囊式缓冲装置虽然可在一定程度上保护低空投放目标,但这些缓冲装置往往在投放过程中方向感较差,容易在空中产生不受控制的旋转,甚至在触地后发生剧烈翻滚,严重威胁空投目标的安全,且这些装置的技术参数是固定的,不能针对实际环境及被投放目标的变化进行必要的调整,适应性较差,难以满足多领域的需求,通用性不强;同时,这些气囊式缓冲装置采用整体式结构设计,外形规整性差,不便于收储。
实用新型内容
结合用户需求,针对当前市场气囊式缓冲装置存在的诸多问题,本实用新型的目的在于提供一种多用途、可调型的低空空投用气囊式缓冲装置。拥有四个独立气室小气囊的本体气囊可装配成一个具有正四面体结构的缓冲气囊单元,缓冲气囊由具有正四面体结构的缓冲气囊单元组合而成,利用绳索将空投目标物固定在缓冲气囊的内部,并在缓冲气囊的顶角处设置定向风兜,由此可实现本实用新型所述的空投用气囊式缓冲装置的定向着地。
具体地,本实用新型所涉及的气囊式缓冲装置采用组合式结构设计,其结构包含缓冲气囊和定向风兜。
所述的缓冲气囊可以包含一个缓冲气囊单元,也可以包含多个缓冲气囊单元。
所述的缓冲气囊单元具有正四面体结构。
所述的缓冲气囊单元由本体气囊组合装配而成。
所述的本体气囊的结构为一种拥有四个独立气室的小气囊的集成式结构。
所述的四个拥有独立气室的小气囊具有完全相同的结构与尺寸。
所述的拥有独立气室的小气囊采用三棱柱形结构设计,且其上、下面为相互平行的等边三角形。
所述的拥有独立气室的小气囊的等边三角形上表面中心位置设置有连接基座,连接基座的周围设置有三个排气孔。
所述的拥有独立气室的小气囊的等边三角形下表面中心位置设置有充气阀门。
所述的拥有独立气室的小气囊的等边三角形下表面设置有连接裙边,且在连接裙边上设置有扣眼。
所述的本体气囊的组合装配模式为以中心小气囊为底面,将分布于外围的三个小气囊围绕中心小气囊向上折起靠拢,并利用固定绳索将相互贴近的小气囊裙边两两固定连接即可构造成具有正四面体结构的缓冲气囊单元。
所述的缓冲气囊可直接由一个缓冲气囊单元构成;也可以采用由多个缓冲气囊单元定向组装成具有各种结构类型的缓冲气囊。
所述的定向风兜包含风兜面和固定绳索。
所述的风兜面由三块中心角不超过120°的扇形涤纶机织布拼接而成。
所述的定向风兜所属风兜面中心点处设置有一套绳索固定环,在三条拼接缝处由中心点向外辐射状分别等距设置有3套绳索固定环。
本实用新型所涉及的空投用气囊式缓冲装置,其中所述的缓冲气囊制造材料选自于氯丁橡胶膜材、丁苯橡胶膜材、硅橡胶膜材、PTFE膜材、PVF膜材、PVDF膜材、ETFE膜材、TPU膜材、PVC膜材、EVA膜材、丙烯酸酯膜材中的一种;缓冲气囊的制造工艺选自于粘合剂粘结工艺或者高周波熔接工艺。
本实用新型是针对当前市场上各类气囊式缓冲装置存在的结构复杂,可调节范围小,通用性差,安全系数低,结构规整性差,收储不便等方面的问题,结合高性能膜材,采用新结构设计而研制的。本实用新型所涉及的多用途、可调型气囊式缓冲装置设计方案科学合理,制造工艺简单可靠。
本实用新型所涉及的缓冲装置中,空投目标固定于缓冲气囊的内部,在定向风兜的方向限定作用下,缓冲装置将会以底部气囊着地,当缓冲装置着地时,伴随着缓冲装置的触底变形过程,气囊内部高压气体将排气孔冲开,并持续泄压,消耗缓冲装置的动能,直到缓冲装置稳定。因本体气囊采用多气室结构,在缓冲装置的着地过程中,即使着地区域气囊产生破损,亦不会影响其他小气囊的结构,缓冲装置仍然能够保持结构的稳定,大大提高了缓冲装置的安全系数。在由多个正四面体型的缓冲气囊单元组合成缓冲气囊的缓冲装置中,空投目标均应当设置于上部缓冲气囊单元内部,因定向风兜的方位限定,当缓冲装置着地时,分布于缓冲装置底部区域的缓冲气囊单元直接触地,并发生变形效应,并伴随着排气孔泄压,逐步消耗缓冲装置动能,此时,因空投目标物体处于上部缓冲气囊单元内部,因此其安全系数更高,适用于空投质量更大,要求更高的目标。
本实用新型所涉及的气囊式缓冲装置具有良好的应用调节能力,既可以调节各个缓冲气囊单元的内部压力,也可以变换缓冲气囊单元的数量和组合方式,构造出具有特殊结构形式的缓冲气囊。且定向风兜拥有三排绳索固定接口,可针对空投目标的实际物理参数,改变绳索固定接口,调整定向风兜的迎风面积,达到调节下降过程中的风阻值和缓冲装置的下落速度和姿态目的。
本实用新型所涉及的空投用气囊式缓冲装置采用组合式结构,当缓冲气囊连接组装好后即可充气,随即进行目标物体的低空投放;排气后,缓冲气囊可拆解为一个或者多个正三角形本体气囊,收储方便。本实用新型所涉及的气囊式缓冲装置所属本体气囊以高性能膜材制造,定向风兜采用涤纶机织布制造,可适应山地、丘陵、沙漠、丛林以及水面等地区的低空投放。该缓冲装置的合适工作温度区间为-30℃-70℃,可适应绝大部分地区的气候环境。本实用新型所述的气囊式缓冲装置技术指标先进,所涉及的制造材料都是市场常规材料,廉价易得,经济性好,且加工工艺成熟,适宜在低空空投领域推广应用。
附图说明
图1为空投用气囊式缓冲装置总体结构示意图。
图2为本体气囊上表面结构示意图。
图3为本体气囊下表面结构示意图。
图4为定向风兜所属风兜面的下表面结构示意图。
图5为一种拥有超四面体结构缓冲气囊的空投用气囊式缓冲装置结构示意图。
图6为一种拥有异型结构缓冲气囊的空投用气囊式缓冲装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型所述的空投用气囊式缓冲装置进行详细描述。以下实施例只是用于对本实用新型的进一步描述,不能理解为对本实用新型保护范围的限制,技术人员根据本实用新型内容对本实用新型进行的非实质性改动仍然属于本实用新型的保护内容。
实施例一
如图1为本实用新型所涉及的空投用气囊式缓冲装置整体结构示意图。在本实施例中,缓冲气囊由一个缓冲气囊单元构成。其中1为定向风兜所属风兜面,2为具有正四面体结构的缓冲气囊,3为内置于缓冲气囊的空投目标,4为分布于本体气囊所属三棱柱型小气囊上表面中心部位的连接基座,5为空投目标固定绳索,6为定向风兜面1与缓冲气囊之间的连接绳索。
如图2为本体气囊上表面结构示意图。其中8、11、12、13分别为本体气囊所属的四个三棱柱型小气囊的上表面;4为分布于本体气囊所属三棱柱型小气囊上表面中心部位的连接基座,本体气囊所属的另外三个三棱柱型小气囊的相应部位均有设置有相同规格的连接基座;7为分布于本体气囊所属三棱柱型小气囊上表面的排气孔,每一个三棱柱型小气囊的上表面设置有3个相同的排气孔,本体气囊所属的另外三个三棱柱型小气囊的相应部位均有设置有相同规格和数量的排气孔;9为分布于本体气囊所属三棱柱型小气囊下表面边缘处的连接裙边,本体气囊所属的另外三个三棱柱型小气囊的相应部位均有设置有相同规格的连接裙边;10为分布于连接裙边9之上的扣眼,在本实施例中,每一个三棱柱型小气囊所属的连接裙边相同的位置上均设置有18个扣眼。
如图3为本体气囊下表面结构示意图。其中14、15、16、17分别为本体气囊所属的四个三棱柱型小气囊的下表面;9为分布于本体气囊所属三棱柱型小气囊下表面边缘处的连接裙边,本体气囊所属的另外三个三棱柱型小气囊的相应部位均有设置有相同规格的连接裙边;10为分布于连接裙边9之上的扣眼,在本实施例中,每一个三棱柱型小气囊所属的连接裙边相同的位置上均设置有18个扣眼。18为分布于本体气囊所属三棱柱型小气囊下表面中心部位的充气阀门,本体气囊所属的另外三个三棱柱型小气囊的相应部位均有设置有相同规格的充气阀门。
如图4为定向风兜所属风兜面的下表面结构示意图。其中19、20、21分别为三块完全相同的顶角为100°的扇形涤纶机织布;24为扇形涤纶机织布的缝合处,23为呈辐射状固定于缝合处24的三套绳索固定环,22为分布于风兜面中心部位的绳索固定环。
本实施例中,以本体气囊所属中间部位的三棱柱型小气囊为底面,将其周围的三个三棱柱型小气囊向上折起至相互靠拢;利用绳索,通过连接裙边上扣眼,将靠拢在一起的三棱柱型小气囊所属连接裙边系牢固,可构成一个正四面体型缓冲气囊单元,此缓冲气囊单元直接构成本实施例所描述的仅包含一个缓冲气囊单元的缓冲气囊。
本实施例中,缓冲气囊采用氯丁橡胶膜材制造,其制造工艺选用双组份聚氨酯粘合剂粘合工艺,定向风兜所属风兜面采用涤纶机织布制造,以尼龙邦迪线缝合成一个圆锥状壳体,利用高强度尼龙绳将其固定于缓冲气囊顶角处即可。
实施例二
如图5所示,本实施例中,缓冲气囊包含5个缓冲气囊单元。选用与实施例一完全相同的制造材料与工艺,并采用同实施例一相同结构设计的本体气囊,将5个本体气囊分别组合装配成5个全等的小四面体型缓冲气囊单元,按照上、下两层的组合模式,其中底层分布三个正四面体型缓冲气囊单元,顶层分布一个正四面体型缓冲气囊单元,利用固定绳索和裙边扣眼,将5个全等的正四面体型缓冲气囊单元组合固定于一体,即构成具有两层结构的超四面体型缓冲气囊,其中空投目标内置于顶部小正四面体型缓冲气囊单元25的内部,配合定向风兜即可构成本实施例所涉及的空投用气囊式缓冲装置。
实施例三
如图6所示,本实施例中,缓冲气囊包含5个缓冲气囊单元。选用与实施例一完全相同的制造材料与工艺,并采用同实施例一相同结构设计的本体气囊,将5个本体气囊分别组合装配成5个全等的正四面体型缓冲气囊单元,以其中一个正四面体型缓冲气囊单元为中心,其余四个正四面体型缓冲气囊单元围绕中心正四面体型缓冲气囊单元,采用“面贴面”的组合模式,利用固定绳索和裙边上的扣眼,将5个全等的正四面体型缓冲气囊单元组合固定于一体,即构成一种异型结构的缓冲气囊,其中空投目标内置于顶部正四面体缓冲气囊单元26的内部,配合定向风兜即可构成本实施例所涉及的空投用气囊式缓冲装置。

Claims (12)

1.一种空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:它包含缓冲气囊和定向风兜;所述的缓冲气囊由1个或者多个具有正四面体结构的缓冲气囊单元构成;所述的定向风兜以绳索固定的方式设置于缓冲气囊的顶角处。 
2.根据权利要求1所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的具有正四面体结构的缓冲气囊单元由本体气囊组合装配而成。 
3.根据权利要求2所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的本体气囊的结构为一种拥有四个独立气室的小气囊的集成式结构。 
4.根据权利要求3所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的本体气囊所属四个拥有独立气室的小气囊具有完全相同的结构与尺寸。 
5.根据权利要求3所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的本体气囊所属拥有独立气室的小气囊采用三棱柱形结构设计,且其上、下面为相互平行的等边三角形。 
6.根据权利要求3所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的本体气囊所属拥有独立气室的小气囊的等边三角形上表面中心位置设置有连接基座,连接基座的周围设置有三个排气孔。 
7.根据权利要求3所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的本体气囊所属拥有独立气室的小气囊的等边三角形下表面中心位置设置有充气阀门。 
8.根据权利要求3所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的本体气囊所属拥有独立气室的小气囊的等边三角形下表面设置有连接裙边,且在连接裙边上设置有扣眼。 
9.根据权利要求2所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的本体气囊的组合装配模式为以中心小气囊为底面,将分布于外围的三个小气囊围绕中心小气囊向上折起靠拢,并利用固定绳索将相互贴近的小气囊裙边两两固定连接即可构造成具有正四面体结构的缓冲气囊单元。 
10.根据权利要求1所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的定向风兜包含风兜面和固定绳索。 
11.根据权利要求10所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的定向风兜所属风兜面由三块中心角不超过120°的扇形涤纶机织布拼接而成。 
12.根据权利要求10所述的空投用气囊式缓冲装置,其特征在于:所述的定向风兜所属风兜面中心点处设置有一套绳索固定环,在三条拼接缝处由中心点向外辐射状分别等距设置有3套绳索固定环。 
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