CN217673213U - 一种飞行器吊挂载荷跌落保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其结构特点是，包括舱体、吊舱框、保护框、第一绳索、第二绳索，所述舱体为立方体结构，所述吊舱框形成于所述舱体的外廓框架，所述保护框套设在所述吊舱框的外周，且保护框可相对于吊舱框上下滑动；所述保护框的上方的四条边上设有朝外的第一翻边，所述吊舱框的下方的四条边上设有朝外的第二翻边；所述第一绳索、第二绳索的一端均连接所述保护框，另一端均连接降落伞，所述第一绳索与第二绳索相对设置，所述第一绳索上设有切割器。该飞行器吊挂载荷跌落保护装置可对需要跌落的外露载荷进行可靠保护，结构简单、使用成本低、重量较小。

Description

一种飞行器吊挂载荷跌落保护装置

技术领域

本实用新型涉及飞行器和高空作业防护领域，特别是一种飞行器吊挂载荷跌落保护装置。

背景技术

高空气球通过搭载载荷在高空工作，执行高空环境监测、通信中继、对地观测等任务。高空气球一般由球体、绳索、吊舱等组成，球体内充氦气，为气球系统提供升力。吊舱内安装载荷，如传感器、电池、数传电台、光电镜头等，由绳索连接球体和吊舱。由于高空气球一般不具备自主下降的能力，因此，当载荷工作完成后，需要将气球与载荷分离，载荷在重力作用下掉落到地面。为了保证载荷的安全，一般会将载荷与降落伞连接，利用降落伞实现载荷的减速。同时，吊舱的下方会安装缓冲装置，如瓦楞纸板、泡沫垫等。

然而，当高空气球搭载的是用于对地观测、需要外露的载荷(如光电镜头)时，为避免视场遮挡，需要将镜头放置在吊舱的最低点。此时，吊舱下落时，光电镜头将不能得到缓冲装置的保护而首先触地，直接导致载荷的损坏。且通常用于高空对地观测的光电镜头价格昂贵，此类外露载荷的损坏将造成极大的成本损失。

在航空领域，对于载荷跌落的防护装置通常是缓冲气囊，气囊可在降落过程中充气展开，在落地时首先接触地面，载荷再落到气囊上，从而缓冲跌落的动能，起到保护载荷的作用。但采用该方法的缓冲气囊系统需要使吊舱携带气囊、充气装置、触发装置等部件，结构复杂、重量较大、成本较高。对于搭载能力有限的高空气球来说，难以搭载气囊缓冲装置；同时，缓冲气囊装置的使用成本也较高，不便于推广应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种飞行器吊挂载荷跌落保护装置，该飞行器吊挂载荷跌落保护装置可对需要跌落的外露载荷进行可靠保护，结构简单、使用成本低、重量较小。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其结构特点是，包括舱体、吊舱框、保护框、第一绳索、第二绳索，所述舱体为立方体结构，所述吊舱框形成于所述舱体的外廓框架，所述保护框套设在所述吊舱框的外周，且保护框可相对于吊舱框上下滑动；

所述保护框的上方的四条边上设有朝外的第一翻边，所述吊舱框的下方的四条边上设有朝外的第二翻边；

所述第一绳索、第二绳索的一端均连接所述保护框，另一端均连接降落伞，所述第一绳索与第二绳索相对设置，所述第一绳索上设有切割器。

本实用新型的飞行器吊挂载荷跌落保护装置是通过利用载荷的自重使吊舱在空中翻转，翻转后避免了所需要保护的载荷触地的技术原理。具体的，通过在吊舱框的外部设有保护框，通过第一绳索、第二绳索吊挂于降落伞的下方，通过控制切割器使第一绳索被切断，由于第二绳索仍系在保护框上，此时吊舱将在空中翻转，使原本吊挂于吊舱舱体下方的外露载荷朝上。同时，保护框和吊舱框在重力作用下将进行相对运动，保护框滑出吊舱框直至第一翻边与第二翻边相抵接，此时保护框笼罩住外露载荷，吊舱框位于外露载荷的下方，实现对外露载荷的可靠保护。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

所述保护框的尺寸大于所述吊舱框的尺寸，所述保护框与所述吊舱框之间存在间隙，使得保护框与吊舱框之间滑动更顺畅。

进一步的，所述第一绳索的一端固定连接在保护框的上方，所述第二绳索的一端固定连接在所述保护框的下方。第一绳索连接在保护框的上方，保证保护框在翻转前的稳定性，第二绳索连接在保护框的下方，便于在第一绳索切断后将保护框吊挂，进行翻转。

进一步的，所述第一绳索至少有两根，两根所述第一绳索连接在所述保护框的同侧，所述第二绳索至少有两根，两根所述第二绳索连接在所述保护框的同侧，且位于所述第一绳索的对侧。

进一步的，所述第一翻边、第二翻边上均设有磁铁，所述第一翻边上的磁铁与所述第二翻边上相对应的磁铁的磁性不同。磁铁的设置使得保护框和吊舱框之间的吸合牢固，使得吊舱变形成为更高的框架。

进一步的，所述舱体的顶部设有缓冲装置。翻转后，缓冲装置先接触地面，对吊舱内的设备及外露载荷进行缓冲保护。

进一步的，所述缓冲装置为弹性支架或泡沫垫或瓦楞纸板或气垫或弹簧。

进一步的，所述保护框的外部设有绳挂接头，所述第一绳索、第二绳索均通过所述绳挂接头与所述保护框相连接。

进一步的，所述切割器位于所述降落伞的下方，所述切割器与控制器相连接。控制器可根据地面的控制指令，人工控制切割器动作，也可根据高度传感器测量的高度，由程序自动控制切割器动作。

进一步的，外露载荷吊挂在所述舱体的下方。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

本实用新型的飞行器吊挂载荷跌落保护装置可实现外露载荷在跌落过程中自行翻转，使缓冲装置先触地，从而使价值高的外露载荷得到可靠防护。相比于其它方法，本实用新型具有结构简单、成本低廉、重量较轻、防护可靠等的特点，且适用范围广，可适用于高空气球、设备空投、载荷回收、高空作业防护等领域。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1为本实用新型的飞行器吊挂载荷跌落保护装置一实施例在空中工作时的示意图。

图2为本实用新型的飞行器吊挂载荷跌落保护装置一实施例的结构示意图。

图3为本实用新型的飞行器吊挂载荷跌落保护装置一实施例的细节放大图。

图4为本实用新型的飞行器吊挂载荷跌落保护装置在空中翻转后的结构示意图。

附图标记：

1-舱体；2-吊舱框；3-保护框；4-第一绳索；5-第二绳索；6-第一翻边；7-第二翻边；8-切割器；9-弹性支架；10-外露载荷；20-降落伞；30-高空气球。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，既包括直接的连接，也包括间接的连接。而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本实用新型至少一个实施例提供一种飞行器吊挂载荷跌落保护装置，如图1、图2所示，包括舱体1、吊舱框2、保护框3、第一绳索4、第二绳索5，所述舱体1为立方体结构，舱体1内一般安装有测控、能源设备。所述吊舱框2形成于所述舱体1的外廓框架，吊舱框2作为吊舱的承力结构，是采用标准的金属型材拼接而成的金属框架。所述保护框3套设在所述吊舱框2的外周，所述保护框3的尺寸大于所述吊舱框2的尺寸，所述保护框3与所述吊舱框2之间存在间隙，使得保护框3可相对于吊舱框2上下滑动。外露载荷10安装在吊舱的下方，露出舱体1，是需要从高空向地面进行工作的设备。

所述保护框3的上方的四条边上设有朝外的第一翻边6，所述吊舱框2的下方的四条边上设有朝外的第二翻边7；所述第一翻边6、第二翻边7上均设有磁铁，所述第一翻边6上的磁铁与所述第二翻边7上相对应的磁铁的磁性不同。吊舱框2上的第二翻边 7伸出所述保护框3，并与保护框3的下方的四条边相抵，这样，在工作状态时，保护框3通过第一绳索4、第二绳索5以及第二翻边7进行限位。

所述第一绳索4、第二绳索5的一端均连接所述保护框3，另一端均连接降落伞，所述第一绳索4与第二绳索5相对设置，所述第一绳索4上设有切割器8，所述切割器 8位于所述降落伞的下方，所述切割器8与控制器相连接。所述保护框3的外部设有绳挂接头，所述第一绳索4、第二绳索5均通过所述绳挂接头与所述保护框3相连接。至少两根第一绳索4的一端固定连接在保护框3的上方的同一侧，至少两根第二绳索5的一端固定连接在所述保护框3的下方的同一侧，且位于所述第一绳索4的对侧。

所述舱体1的顶部设有弹性支架9，弹性支架9也可以用泡沫垫、瓦楞纸板、弹簧、气垫或其它可起到缓冲作用的结构来代替。外露载荷10吊挂在所述舱体1的下方。

结合图3、图4，说明本实用新型的工作过程：

吊舱降落过程中，先是降落伞20与高空气球30(即飞行器)分离，吊舱随降落伞 20坠向地面。

当舱体1距离地面一定高度时，由控制器控制切割器8动作，切断舱体的第一绳索4，此时由于第二绳索5仍连接在降落伞20的上，舱体1将会在空中翻转，使原本位于舱体1下方的外露载荷10翻转为朝上。同时，保护框3和吊舱框2在重力的作用下将进行相对运动，保护框3滑出(在图3所示的方向中体现为保护框3向下运动，吊舱框2为向上运动，在图4所示的翻转后的状态图中则体现为相反的方向，保护框3向上运动，吊舱框2为向下运动)，保护框3笼罩住外露载荷10。保护框3和吊舱框2之间的磁铁将吸合牢固，使吊舱变形成为更高的框架。

吊舱触地时，底部的弹性支架9将先接触地面。由于弹性支架9具有一定的缓冲能力，将减缓舱体1的落地速度。对吊舱内的设备以及外露载荷10进行缓冲保护。

吊舱落地后，可能将改变姿态或者反弹后再次落地，或者被降落伞20拖行，此时，保护框3可对吊舱及外露载荷10进行二次防护。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其特征在于，包括舱体(1)、吊舱框(2)、保护框(3)、第一绳索(4)、第二绳索(5)，所述舱体(1)为立方体结构，所述舱体(1)的顶部设有缓冲装置，所述吊舱框(2)形成于所述舱体(1)的外廓框架，所述保护框(3)套设在所述吊舱框(2)的外周，且保护框(3)可相对于吊舱框(2)上下滑动；

所述保护框(3)的上方的四条边上设有朝外的第一翻边(6)，所述吊舱框(2)的下方的四条边上设有朝外的第二翻边(7)；

所述第一绳索(4)、第二绳索(5)的一端均连接所述保护框(3)，另一端均连接降落伞，所述第一绳索(4)与第二绳索(5)相对设置，所述第一绳索(4)上设有切割器(8)，所述切割器(8)与控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其特征在于，所述保护框(3)的尺寸大于所述吊舱框(2)的尺寸，所述保护框(3)与所述吊舱框(2)之间存在间隙。

3.根据权利要求1所述的飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其特征在于，所述第一绳索(4)的一端固定连接在保护框(3)的上方，所述第二绳索(5)的一端固定连接在所述保护框(3)的下方。

4.根据权利要求1所述的飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其特征在于，所述第一绳索(4)至少有两根，两根所述第一绳索(4)连接在所述保护框(3)的同侧，所述第二绳索(5)至少有两根，两根所述第二绳索(5)连接在所述保护框(3)的同侧，且位于所述第一绳索(4)的对侧。

5.根据权利要求1所述的飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其特征在于，所述第一翻边(6)、第二翻边(7)上均设有磁铁，所述第一翻边(6)上的磁铁与所述第二翻边(7)上相对应的磁铁的磁性不同。

6.根据权利要求1～5任一所述的飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其特征在于，所述缓冲装置为弹性支架(9)或泡沫垫或瓦楞纸板或气垫或弹簧。

7.根据权利要求1～5任一所述的飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其特征在于，所述保护框(3)的外部设有绳挂接头，所述第一绳索(4)、第二绳索(5)均通过所述绳挂接头与所述保护框(3)相连接。

8.根据权利要求1～5任一所述的飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其特征在于，所述切割器(8)位于所述降落伞的下方。

9.根据权利要求1～5任一所述的飞行器吊挂载荷跌落保护装置，其特征在于，外露载荷(10)吊挂在所述舱体(1)的下方。

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