一种弹射式开伞装置及包含其的物资空投系统的制作方法
本技术涉及物质空投设备,具体涉及一种弹射式开伞装置及包含其的物资空投系统,属于物资空投设备。
背景技术:
1、空投指的是从飞行器上用伞或者其它有效减速装置将其运输的物资或人员投送到指定地点的过程。空投早期主要用于军事行动,通过运输机将物资、装备以及士兵等从空中投送到指定作战地点,是向在敌后作战的空降兵和其他部队输送装备、物资的主要手段。传统空投分为带伞空投和无伞空投,带伞空投指的是利用降落伞将物资从飞机中牵引抛出,并利用降落伞的缓冲作用将物资投送至地面,一般用于重量较大的物品投送。而无伞空投指的是直接将物资从飞机中抛出,一般用于质轻且不易损坏的物品投送(例如传单、服饰被褥等)。随着空投技术的不断发展,对于空投物资的安全性、精准性以及适用范围提出了更高的要求。尤其是在复杂地形或高海拔地区,传统空投方式因受气流、风速等因素影响,难以实现精准投放,甚至可能导致物资损坏或偏离目标区域。
2、随着社会的发展和技术的进步,空投不再局限于军事行动,逐渐开始用于抗洪抢险、抗震救灾等应急救援行动。一般在地震、洪水或山体滑坡后,由于道路中断进而导致救援物资无法直接通过地面车辆运输及时送达灾区,特别是维持灾区群众基本生存的必需品(如水、食物、防寒物品、药品等)无法及时进入灾区将会给灾区群众造成巨大损失。因此,空投应急救援物资成为了解决该困境几乎唯一的有效手段。在这样的背景下,空投技术的精准性和安全性显得尤为重要。
3、在进行救援物资的空投时,传统带伞空投虽然具有物资投放量大的优点,但是其空投时需要安装特定的空投系统,要求飞行器内部具有一定的空间,因此一般采用的是大型飞行器进行投送,而为了保证大型飞行器的安全,空投高度一般较高,物资在降落伞的作用下虽然能安全落地,但是难以保证物资着陆点的精确性;此外,救援物质的投放基本上是一次性的,大型降落伞难以回收,导致投放成本显著增大。而无伞空投相对于带伞空投虽然降低了投送成本,且能实现精确投送,但受限于装备的体积、空间等限制,就算是低空投送,也难以保证救援物资的完整性,物资投放的有效性难以满足救援需求。现有技术中还提出了一种新的救援物质空投方式,即预先将稳定伞隐藏在空投箱中,待空投箱下降至距离地面一定高度后利用高度传感器控制自动开伞装置将稳定伞弹出,这种方式虽然不需要大型飞行器进行高空投送,但是并没有解决稳定伞回收的问题,且传感器易受环境影响而导致精确性降低甚至失灵而无法保证及时开伞。与此同时,科研人员正在探索一种可回收利用的智能稳定伞系统,该系统通过集成高精度传感器和微型处理芯片,能够实时监测空投物资的下降轨迹,并根据环境变化自动调整稳定伞的开伞时机和姿态,从而大幅提升空投的精准度和安全性。但是,由于空投一般用于条件恶劣的环境,采用电传感等控制设备在复杂多变的自然环境中,容易受到干扰或发生故障,因此其稳定性仍存在较大挑战。此外,智能稳定伞系统在面对突发性恶劣天气、强电磁干扰等情况时,其响应能力与可靠性也会受到影响。公开号为cn117246517a的中国专利文献提出了一种无人机挂载式远程投放装置,该装置包括固定底座、支腿、物资箱和降落伞,还包括空投箱、固定板、移动板、定位块、弹性件、转轴、开合门等结构,通过触发式固定机构和翻转机构实现物资箱的自动投放。但是,该装置结构复杂,制造成本高,且在实际应用中容易因机械部件故障而影响投放效果。在提高降落精度方面,公开号为cn107963219a的中国专利文献介绍了一种可精确降落的物资空投箱装置,包括空投箱、弹射装置、降落伞和收线装置,通过定位模块、控制模块、无线接收模块和驱动装置的配合,实现物资的精确降落。然而,该装置依赖于电子控制系统,在恶劣环境下可能面临供电不足或电子元件故障的风险,影响系统的可靠性。公开号为cn204871613u的中国专利文献,其公开了一种无人机下抛弹射式开伞装置,包括降落伞伞舱、降落伞、伞舱盖、抛射板和抛射弹簧,通过抛射弹簧的弹力将降落伞弹出伞舱。虽然该装置具有抛弹力强、使用寿命长的优点,但其结构相对简单,缺乏可靠的卡接机构和释放机制,在实际应用中可能存在开伞不及时或开伞失败的风险。
4、综上所述,现有救援物质在投送时存在开伞效率低、投送精度低、投送效率低、投送成本高、抗干扰性能弱等问题,难以及时、高效的满足应急救援的实际需求。因此,亟需一种新型的救援物资空投方案,以克服传统稳定伞空投方式中存在的诸多缺陷。
技术实现思路
1、本实用新型针对现有物质投送设备存在开伞效率低、投送效率低、投送成本高、抗干扰性能弱的问题,难以及时、高效地满足应急救援的实际需求,实现通过纯机械牵拉作用快速弹出降落稳定伞、适用于各种规格空投件、提升物资投送准确性和安全性、提高投放效率的技术效果。本实用新型提供了一种弹射式开伞装置,通过底盘、弹射板、弹性件、卡板以及拉绳的巧妙连接,仅需通过拉绳拉动卡板,进而放开对弹射板的锁定,使得弹射板能够被压缩的弹性件向上弹射飞起,进而带动置于弹射板表面的稳定伞飞出并打开。本实用新型的开伞装置为纯机械连接。
2、此外,针对现有物质投送设备存在投送精度低、投送效率低、投送成本高、抗干扰能力若等问题,本实用新型还提供了一种含有上述弹射式开伞装置的物资空投系统,使得该物资空投系统能够实现低空物资投送,极大的提高了投送精度和物资的完整性,显著提高了投送效率并有效降低投送成本。
3、根据本实用新型的第一种实施方案,提供一种弹射式开伞装置:
4、一种弹射式开伞装置,该装置包括底盘、弹射板、弹性件、卡板以及拉绳。弹射板设置在底盘的上方。卡板设置在底盘的下方。弹性件设置在底盘和弹射板之间。弹射板的底面设有卡接机构。底盘上设有供卡接机构穿过的贯通孔。卡板上设有与卡接机构连接的卡接孔。卡接机构穿过底盘上的贯通孔后与卡接孔连接。拉绳与卡板连接。
5、作为优选,卡板为板状结构,卡板上设有卡接孔。卡板的一侧设有拉绳连接臂。
6、作为优选,卡板的中心与底盘通过转轴(优选为螺栓或螺钉)连接。
7、作为优选,卡板为环状结构,卡板上设有卡接孔。卡板的一侧设有拉绳连接臂。
8、作为优选,卡板上设有连接孔,底盘的底部固定设有连接轴。卡板通过连接轴和连接孔与底盘连接。
9、作为优选,连接轴和连接孔之间设有垫圈。
10、作为优选,连接轴为螺栓。
11、作为优选,拉绳连接臂上设有拉绳固定孔。
12、作为优选,卡接机构为卡接柱,卡接柱的一端与弹射板的底面固定连接,卡接柱的另一端设有凹槽。卡接孔为内径不同的两个镂空孔连接。大的镂空孔的内径大于卡接柱的外径,小的镂空孔的内径小于卡接柱的外径并且大于卡接柱凹槽位置的直径。卡接柱的凹槽与卡接孔的镂空孔卡接。
13、作为优选,卡接机构为弯曲结构,包括竖杆和横杆。竖杆的一端与弹射板的底面固定连接,竖杆的另一端与横杆连接。卡接孔为镂空孔结构。镂空孔的内径大于卡接机构的宽度。卡接机构穿过卡接孔,卡接机构的横杆作用在卡板上。
14、作为优选,镂空孔为半圆形、圆形、弧形或方形。
15、作为优选,弹性件的一端与底盘的上表面连接。弹性件的另一端与弹射板的下表面连接或者作用在弹射板的下表面(例如在弹性件压缩的时候,弹性件顶在弹射板的下表面;在弹性件伸直的状态,弹性件与弹射板分离)。
16、作为优选,所述弹性件为弹片或弹簧。
17、作为优选,所述弹性件设置在贯通孔的上方。
18、作为优选,底盘和弹射板之间设有n个弹性件。n为1-500,优选为2-300,更优选为3-100。
19、作为优选,该装置还包括有托盘。所述托盘位于底盘与弹射板之间,托盘与底盘的上表面连接。托盘上设有供弹性件穿过的第一通孔和供卡接机构穿过的第二通孔。
20、作为优选,第二通孔和贯通孔之间通过空心管连通。
21、作为优选,在托盘的中部设有向下凹陷的托槽,托槽的底端与底盘的中部表面相连接,在弹射板的中部设有与托槽相对应的开口或凹槽。
22、作为优选,底盘的一侧设有导向轮。拉绳穿过导向轮后与卡板连接。
23、作为优选,底盘、弹射板或托盘上设有伞体固定装置。
24、作为优选,拉绳的末端设有拉环或挂钩。
25、作为优选,弹射板上设有信号发生装置。
26、作为优选,所述信号发生装置为电信号发生装置、光信息发生装置、声音信号发生装置、振动信号发生装置中的一种或多种。
27、根据本实用新型的第二种实施方案,提供一种物资空投系统:
28、一种物资空投系统,该物资空投系统包括载物装置、稳定伞和第一种实施方案所述的弹射式开伞装置,稳定伞和弹射式开伞装置设置在载物装置上,稳定伞与弹射式开伞装置或载物装置连接。
29、在本实用新型中,载物装置可以为箱、囊、网、袋或篮等。只要能够承载物资的装置均可作为载物装置。载物装置优选为具备一定缓冲功能的箱体结构。载物装置的顶部或内部设有安装位,用于固定弹射式开伞装置,其顶部、底部或侧部设有开合机构(例如卡扣),用于方便地装载和卸载物资。
30、作为优选,载物装置为空投箱;空投箱包括箱体和箱盖。箱体为上部敞口式结构,箱盖盖合在箱体上部敞口处。箱盖为具有内腔的腔体结构,弹射式开伞装置和稳定伞设置在箱盖的内腔中。
31、作为优选,箱盖的上表面设有供弹射板穿出的开口。箱盖的外表面设有供拉绳穿出的孔。
32、作为优选,供弹射板穿出的开口上设有盖板。
33、作为优选,盖板与箱盖粘接或通过易撕线连接。
34、作为优选,所述盖板可以采用纸板、薄膜或网格材料。
35、作为优选,底盘与箱盖内腔的底面连接。
36、作为优选,供弹射板穿出的开口设置在箱盖上表面的中部。
37、作为优选,供拉绳穿出的孔设置在箱盖的上表面一侧,或者设置在箱盖的侧面。
38、作为优选,载物装置上设有信号发生装置。
39、作为优选,所述信号发生装置为电信号发生装置、光信息发生装置、声音信号发生装置、振动信号发生装置中的一种或多种。
40、作为优选,箱体的底壁为单层或多层结构。作为优选,箱体的底部设有缓冲机构。
41、作为优选,箱体的侧壁为单层或多层结构。作为优选,箱体的侧壁表面设有缓冲机构。
42、作为优选,所述缓冲机构为垫板或气囊。
43、作为优选,所述垫板或气囊为拱形或圆弧形结构。
44、作为优选,所述缓冲机构为软质材料。例如:缓冲机构可以选用纸板、瓦楞纸、蜂窝纸、泡沫板、气囊等中的任一种。
45、在本实用新型中,底盘整体为圆形或方形的薄板结构,优选为圆盘状结构。其为金属或塑料材质,其上开设有供卡接机构穿过的贯通孔。在本实用新型中,底盘整体起到支撑(用于支撑弹射板、托盘、弹性件和稳定伞等)和与使用该装置的外部件(如物资空投箱、稳定伞)进行连接的作用。一般可通过一体式浇筑而成,也可通过冲压切割及焊接制成。
46、在本实用新型中,弹射板整体为圆形或方形的薄板结构,优选为圆盘状结构。其为金属或塑料材质,其底面上设有卡接机构以及可以开设有与托槽向相对应的开口或凹槽。弹射板向下压缩弹性件并通过卡接机构与位于底盘底面下方的卡板进行卡接,在弹性件、卡接机构以及卡板的作用下实现对弹射板的锁定。折叠好的稳定伞的伞面放置在弹射板表面,伞绳则放置在托盘的托槽或弹射板表面的凹槽中,并且伞绳的底端与托槽或凹槽相连接。即当稳定伞的伞面被弹射板弹出外界张开后,伞绳随之被拉出托槽或凹槽,绷直后再通过托槽或凹槽实现对整个弹射式开伞装置的牵引,并通过弹射式开伞装置与使用该弹射式开伞装置的投送件(如物资空投箱)进行连接。
47、在本实用新型中,弹性件是实现本实用新型目的重要部件,其主要作用是当弹射板被卡板松开后实现将弹射板弹出的目的。在优选的实施方案中,弹性件为塔型弹簧,其底部与底盘表面通过固定在底盘表面的多个限位扣进行固定,以防止弹性件在水平方向的偏移,同时也使得弹性件能够很好的与底盘连接为一体,进而具有良好的支撑稳定性,以便于更好的将弹射板向上弹出。需要说明的是,在初始状态下,弹性件是处于被弹射板向下压缩预紧的状态。需要说明的是,弹性件既可以与底盘之间进行焊接也可以通过卡扣进行卡接。弹性件的顶端可以直接顶接在弹射板的底面(处于压缩状态时,直接接触;处于弹射状态时,分离;作为优选,通过限位拉绳连接底盘和弹射板);弹性件的顶端也可以直接与弹射板连接(当装置处于锁住状态时,弹性件被压缩,储存弹性模量;当装置处于解锁弹开状态时,弹性件对弹射板施加弹力,同时,弹性件对弹射板起到限位作用,防止弹射板相对于整个装置的分离)。
48、进一步的,当本实用新型含有托盘时,在托盘上需要开设有供弹性件穿过的通孔(即第一通孔),该通孔的直径的大小一般需要满足弹性件通过并能够处于自然伸展状态。此外,在托盘的中部向下凹陷形成托槽(也可以是在托盘中部开孔,然后在该开孔下方焊接一根仅顶部开口的管件),在托槽正上方对应的弹射板中部位置开设有与托槽向对应的开口或凹槽,即当折叠好的稳定伞放置在弹射板表面时,伞绳能够通过开口置于托槽或凹槽中并与托槽或凹槽固定相连(例如在托槽或凹槽中设置有固定环或固定钩,伞绳系紧在固定环或固定钩上)。进而当稳定伞的伞面被弹射板弹射飞出并展开后,伞绳也随之弹出并伸直拉紧,进而起到对伞面的牵引。
49、在本实用新型中,弹射板的底面的卡接机构为卡接柱,在卡接柱的底部设置有沿其侧壁一周的凹槽(例如环形凹槽),弹射板向下压缩弹性件的同时,卡接柱也向下穿过底盘和托盘上预设的开孔后延伸至底盘的底面以下并穿过卡板卡孔的宽端,然后旋转卡板,使得卡接孔卡接进卡接柱的凹槽中,进而实现对卡接柱的锁定,防止卡接柱向上回缩。与此同时,在弹性件的预紧作用下,弹射板连同卡接柱均具有向上移动的趋势,相应的卡板也就被卡接柱的凹槽卡接在底盘的底面下侧。或者,卡接机构为弯曲结构的杆状结构,包括竖杆和横杆(整体为l型结构),l型杆的下端穿过卡接孔,然后旋转卡板使得l型杆的横杆伸入至卡板的底面下方而被卡住。
50、进一步地,当在底盘和弹射板之间设有托盘时,由于托盘与底盘之间具有一定的间隙,即底盘和托盘上预设的供卡接机构通过的两个通孔并不是重叠在一起形成的一个不间断的通道结构,那么在弹射板向下锁定的过程中,难以快速且精确的使得卡接机构自上而下穿过托盘和底盘上预设通孔,同时在释放弹射板的向上弹出的过程中,卡接机构由于伸入至底盘上的通孔的竖直深度较浅,在卡板松开对卡接机构的锁定后,卡接机构容易从底盘上的通孔中向上回缩,但是在继续向上回缩时,卡接机构可能存在倾斜而使得其在通过托盘的通孔的过程中与该处通孔之间产生较大摩擦甚至卡死,进而影响弹射板的弹出,因此,为了避免该现象的发生,本实用新型优选方案是可以在底盘和托盘上预设的供卡接机构通过的两个通孔之间设置有竖直的空心管作为连通管,进而使得卡接机构在回缩上升的过程中基本上是竖直的直线运动,极大的降低了摩擦损耗并避免了可能存在的卡死现象。需要说明的是,所述连通管既可以是焊接在两个通孔之间的连接件,也可以也是自上而下依次贯穿托盘和底盘的贯通件。需要说明的是,当没有托盘时,连通管竖直设置在底盘的贯通孔上。
51、在本实用新型中,卡板为设置有变径式卡接孔(即卡接孔为内径不同的两个镂空孔连接而成)的板状结构。在优选的实施方案中,卡板为环状结构,在环板上开设有多个卡接孔,每个卡接孔均对应一个卡接机构。卡板的一侧设有拉绳连接臂用于连接卡板主体和拉绳,通过拉绳拉动拉绳连接臂进而使得卡板主体能够进行一定角度的自旋转,进而使得卡接机构的底端能够从卡接孔小的楼空孔一端进入其大的镂空孔一端而取消锁定。
52、在本实用新型中,为了保证拉绳拉动拉绳连接臂使得环板是在水平面进行自旋转,从底盘的缘部向外突出延伸有与旋柄外端的延伸方向相同的悬臂,同时在悬臂上设置有导向轮,拉绳穿过导向轮后与卡板进行相切式连接。此外,卡板上还设有连接孔(弧形或条形结构),卡板通过连接轴和连接孔与底盘连接(即连接轴的上端与底盘底部连接,其相对伸入至连接孔内,并可在连接孔内自由移动,连接轴的底端具有直径大于连接孔宽度的膨胀部,例如通过螺纹连接有螺母作为膨胀部)。使用时,仅需操作人员拿紧拉绳的外端,然后将含有该弹射式开伞装置的待空投件从高空抛出,在待空投件的自身重力作用下,拉绳绷紧后会拉动卡板水平旋转而取消对弹射板的锁定,弹射板即可将稳定伞弹出。
53、需要说明的是,在优选的实施方案中,拉绳的材质和粗细选择需要使得其能够完全拉动卡板实现取消锁定功能的旋转,之后,在操作人员不松开拉绳的前提下,待空投件的自身重力能够使得拉绳自然崩断。
54、在本实用新型中,需要说明的是,为降低装置的质量,除必要的开孔外,在底盘、托盘、卡板、弹射板等上还开设有用于减轻其质量的贯穿式结构孔。
55、在本实用新型中,通过在载物装置的箱盖中安装具有特殊结构的弹射式开伞装置,能够大幅提高开伞效率,且无需在飞行器中安装特定的空投系统,极大的降低了投送成本并显著提升了空投效率。此外,本实用新型的空投箱采用单层或多层结构(优选为单层或多层的蜂窝纸板式结构),进而能够极大程度的减缓箱体着地时的冲击力,确保箱内物资的完整性。而由于箱体本身具有缓冲作用,因此携带的稳定伞为小型稳定伞,其主要作用是确保箱体着地时是箱底朝下,即该稳定伞主要起到导向作用,有利于进一步保证着地后物质的完整性。此外,由于稳定伞仅能起到较小的缓降效果,因此难以改变载物装置的运动轨迹,即箱体基本上是自由落体过程,这就有效保证了空投箱着地的点位的精确性,可现实精确空投。
56、在本实用新型中,在箱盖的表面设有供弹射板穿出的开口和设有供拉绳穿出的孔。即可以将拉绳的外端延伸箱盖外部,便于快速找到。进一步地,还可优选在供弹射板穿出的开口和设有供拉绳穿出的孔处均覆盖有一层薄纸式盖板,避免拉绳和伞体在运输时的振动散出,使用时仅需戳破纸封,然后拉动拉绳,伞体在弹射式开伞装置的作用下向上弹出撞破其出口处的纸封。进一步的,可以在纸封上设置间断式易撕线。更进一步的,为了便于拉动拉绳,在拉绳的外端上设置有拉环或挂钩。使用时,将拉环或挂钩扣在手指上将载物装置抛出即可,在箱体下落的过程中,拉绳在拉动卡板实现弹射板的解锁后随着箱体的继续下落会绷直并断裂。
57、在本实用新型中,为了提高箱体落地时的缓冲作用,在箱体底部还设有至少一层拱形或圆弧形的垫板,利用垫板降低箱体着地时的冲击力。在优选的实施方案中,所述垫板为蜂窝式拱形缓冲垫板,当箱体着地时,箱内物资在惯性的作用下对拱形缓冲垫板的水平板体施加向下的冲击力,而后拱形缓冲垫板的水平板体将冲击力传递给两端竖向设置的弯折段,利用弯折段的不断挤压变形实现一级缓冲,与此同时,拱形结构的缓冲垫板与箱体底壁之间具有一定高度的空腔,拱形缓冲垫板的水平板在压缩其竖直弯折段的同时,空腔内的空气由于无法瞬间排尽,故也能够起到对拱形缓冲垫板的二级缓冲,最后当拱形缓冲垫板的水平板与箱体的底壁接触后,缓冲垫板水平板本身的蜂窝结构以及箱体底板本身的蜂窝结构坍塌变形以实现对箱内物资的三级缓冲,也就是说,通过拱形缓冲垫板的弯折段、夹层空腔以及拱形缓冲垫板水平板和箱体底板的等的多级缓冲,极大的吸收了箱体着地时物资惯性产生的冲击力,有效保障了物资的完整性。
58、在空投的应用过程中,由于空投的环境和条件均比较恶劣,多用于战备、求助物资,需要保证空投的及时性、准确性,同时还需要克服空投环境中的电、信号、天气等缺失或恶劣的环境,因此对于空投设备本身的可靠性要求极高。现有技术中均采用电子控制装置进行空投开伞和缓冲,而在一些极端情况下,电子设备极易受到干扰或损坏,从而影响空投的可靠性。本实用新型摒弃了对电子控制的依赖,采用纯机械式触发机构实现开伞与缓冲的联动控制。
59、在本实用新型中,底盘起到固定和支撑作用。通过弹射板、弹性件、卡板、拉绳的作用,实现整个弹射式开伞装置的纯机械化,避免了电子元器件的使用,从而提高了整个装置的抗干扰性能和弹射成功率。具体地,当空投箱体下落至设定高度时,拉绳在重力作用下带动卡板转动,从而解除对弹射板的限位,此时弹性件释放储能,推动弹射板迅速向上运动,进而带动稳定伞快速弹出展开。
60、在本实用新型中,卡板可以采用板状结构,卡板上设有卡接孔。卡板的一侧设有拉绳连接臂。在一个优选的实施例中,卡板的中心与底盘通过转轴连接,这种连接方式使卡板能够围绕转轴旋转,便于卡板与卡接机构的分离操作。
61、在本实用新型中,卡接机构可以理解为一种用于实现机械锁定与快速释放的结构,其可以通过多种方式实现。例如,卡接机构可设计为带有凸起或凹槽的柱状体,通过几何形状的配合实现锁定与解扣;或者采用多段式伸缩结构,利用不同段位的直径差异与卡接孔形成限位关系。进一步地,卡接孔的设计也可采用多种实现方式,例如阶梯式孔径结构或多段镂空孔组合,以实现对卡接机构的双重限位效果。这种设计的主要目的是确保锁定状态的稳定性,同时在触发时能够快速脱离。
62、在本实用新型中,弹性件可以采用多种形式的弹性元件来实现储能与释放功能。例如,弹性件可以是片状弹簧、螺旋弹簧或其他具有弹性恢复能力的材料制成的结构,其主要作用是在锁定解除后提供足够的弹射力以推动弹射板快速运动。作为一种优选的实施方式,弹性件的数量和布置位置可根据实际需求进行调整,例如在底盘和弹射板之间均匀分布多个弹性件,以提高弹射过程的平稳性。
63、在本实用新型中,卡板的设计可通过多种方式实现其功能。例如,卡板可设计为带有滑槽的平板结构,通过滑槽与底盘的配合实现位移控制;或者采用带有转动轴的环形结构,通过转动轴与底盘上的固定轴配合实现旋转式触发。拉绳与卡板的连接方式也可以多样化,例如通过挂钩、套环或直接固定的方式实现拉绳对卡板的牵引作用。
64、在本实用新型中,卡板是指用于实现弹射板与底盘之间卡接固定的部件,其可以采用板状或环状结构来实现。其中,板状结构具有较高的刚性,适用于需要较大承载力的场景,而环状结构则通过周向分布特性增强受力均匀性,适用于对转动灵活性要求较高的场景。卡接孔是指用于与卡接机构配合的通孔结构,其可以通过圆形、方形或其他适配形状来实现,目的在于确保卡接柱或弯曲结构能够稳定穿过并实现定位功能。拉绳连接臂是指设置在卡板一侧的延伸结构,其作用是为拉绳提供可靠的施力点,从而将外力传递至卡板以触发开伞装置。连接孔是指用于与底盘上的连接轴配合的通孔结构,其可以通过圆孔、方孔或其他适配形状来实现,目的在于实现卡板与底盘之间的径向定位,同时保持转动灵活性。拉绳固定孔是指设置在拉绳连接臂上的通孔结构,其作用是通过孔壁限位防止拉绳偏移,并优化受力杠杆效应,从而提高拉动时的扭矩输出效率。
65、在本实用新型中,卡接机构是指用于实现弹射板与卡板之间锁定与释放功能的机械结构。其可以采用阶梯式卡接柱设计,通过不同直径段的配合实现双重锁定效果;或者采用弯曲结构,利用竖杆与横杆的空间组合形成平面接触锁定。卡接柱是指具有特定几何形状的圆柱体结构,其末端设置的凹槽可以通过机械加工方式形成环形沟槽或对称切口。阶梯式卡接孔的设计可以采用冲压成型或精密铸造工艺来实现,其目的在于提供顺畅的装配过程同时确保可靠的轴向限位。弯曲结构中的竖杆与横杆可以是一体成型的金属构件,也可以是通过焊接或螺纹连接组装而成,其目的在于优化受力分布并提高结构稳定性。
66、在本实用新型中,弹性件是指用于提供弹射动力的核心部件,其可以采用金属材料制成的螺旋弹簧、板状弹片或其他具备弹性形变能力的结构来实现。其中,贯通孔是底盘上的特定区域,用于容纳卡接机构的运动路径。此外,n个弹性件的数量范围设计是为了适应不同载荷需求,基础数量满足最小弹射需求,优选范围通过分布式支撑增强结构稳定性,最优范围则兼顾强度与成本平衡。
67、在本实用新型中,托盘是指一种具有承载和导向功能的中间结构,其可以采用金属板材冲压成型或高强度工程塑料注塑成型来实现。其中,第一通孔是为弹性件提供运动通道的贯穿性孔洞,其可以设计为圆形、椭圆形或多边形等不同形状,目的在于确保弹性件在运动过程中保持轴线稳定。第二通孔则是专为卡接机构设置的独立通道。托盘通过其特定的结构设计实现了对弹性件和卡接机构的精确导向。第一通孔不仅为弹性件提供了稳定的运动轨迹,还有效避免了因侧向偏移导致的应力集中现象。第二通孔则通过独立通道设计,显著减少了卡接机构与其他部件的接触干扰,提高了运动顺畅性。
68、在本实用新型中,导向轮是指一种用于改变拉绳受力方向的导向结构,其可以采用滑轮、滚轴或其他具有类似功能的机械部件来实现。设置导向轮的目的在于优化拉绳的受力路径,避免因拉绳与装置本体直接接触而产生摩擦干扰,从而确保拉力能够高效传递至卡板。伞体固定装置可以理解为一种对降落伞本体进行物理限位的结构,其可以采用卡扣、绑带、夹具或多点固定支架等形式实现。导向轮的设置使得拉绳的受力方向得到了精确约束,避免了拉绳在拉动过程中发生偏移或卡滞现象,从而显著提升了卡板释放动作的可靠性。
69、在本实用新型中,通过信号发生装置的设置,在空投系统投出后,通过信号发生装置发出特定频率的信号,用于搜寻载物装置。信号发生装置为电信号发生装置、光信息发生装置、声音信号发生装置、振动信号发生装置中的一种或多种。信号发生装置能够实时发送载物装置的位置信息,便于后续追踪与回收。在复杂地形或恶劣天气条件下,该信号发生装置仍可稳定工作,确保定位信息的准确传输。信号发生装置可以发出电信号、无线电信号、光信号、声音信号或振动信号中的一种或多种组合,以便于在不同环境条件下实现高效定位与追踪。信号发生装置为现有技术中的成熟装置,可根据实际应用需求选择合适的型号和参数配置。其安装方式灵活多样,可集成于载物装置内部或固定于外部结构,确保在空投全过程中的稳定性与可靠性。
70、在本实用新型中,通过将弹射式开伞装置与载物装置和稳定伞结合,形成具备机械触发特性的空投系统,从而避免了对电子传感器或复杂控制系统的依赖,显著提升了系统在恶劣环境下的适应性。具体而言,载物装置作为物资承载主体,通过集成弹射式开伞装置实现了开伞动作的机械驱动,确保了在强电磁干扰或极端气候条件下仍能稳定执行开伞动作。同时,稳定伞与弹射式开伞装置或载物装置a的直接连接结构,保证了伞体在触发后能够快速展开并维持稳定的气动形态。
71、在本实用新型中,箱体指的是用于装载物资的主要承载结构,其可以采用金属、复合材料、纸箱或其他高强度材料制成,以确保在空投过程中能够有效保护内部物资。敞口式结构的设计便于物资的装卸,同时也为载物装置与弹射式开伞装置的集成提供了空间支持。箱盖是指覆盖在箱体敞口处的封闭部件,其腔体结构为弹射式开伞装置和稳定伞提供了独立的安装空间,避免了与箱体内物资的机械干涉。箱盖上表面的开口设计用于确保弹射板在触发时能够沿预定轨迹直线弹出,而箱盖外表面的孔则通过合理的定位设计使拉绳的引出路径与弹射方向形成空间错位,从而降低操作时的路径冲突风险。
72、在本实用新型中,当物资空投系统着陆时,箱体a的多层底壁通过层间摩擦耗能机制降低冲击能量传递效率,从而有效保护内部物资。拱形或圆弧形垫板在垂直冲击力作用下,将集中载荷转化为沿曲面切向的分散力,避免刚性冲击导致的局部损坏。同时,侧壁的多层结构与圆弧形垫板协同工作,在非垂直着陆情况下平衡侧向冲击力,防止箱体产生局部应力集中。这种设计不仅保留了结构简单性,还通过材料分布优化和形态适应性实现了冲击能量的多路径耗散,解决了复杂地形条件下多方向冲击载荷的防护问题。此外,该方案与上述弹射式开伞装置相结合,能够在保证精准投送的同时提升物资抗冲击能力,满足应急救援的实际需求。
73、在本实用新型中,弹性件的底端与底盘连接,弹性件的顶端与弹射板的底面连接,弹性件位于贯通孔的正上方,弹射板上的卡接机构依次穿过弹性件、贯通孔后与卡板上的卡接孔连接。或者,弹性件的底端与底盘连接,在弹性件压缩时,弹性件的顶端与弹射板的底面顶接,在弹性件处于不受压缩状态时,弹性件与弹射板分离,弹射板上的卡接机构穿过贯通孔后与卡板上的卡接孔连接,弹性件位于弹射板与底盘之间;作为优选,弹射板与底盘之间设有用于限位作用的拉绳,防止弹射板在弹开后与装置的其他部件分离。
74、在本实用新型中,弹射板的直径为1-2000cm,优选为2-1500cm,更优选为3-1000cm。卡板的直径为底盘直径的10%-500%,优选为15-300%,更优选为20-100%。弹性件的高度(不受外部力的状态下)为0.5-200cm,优选为1-150cm,更优选为2-100cm。
75、与现有技术相比较,本实用新型的有益技术效果如下:
76、1、本实用新型提供的弹射式开伞装置,通过纯机械的牵拉作用,即可实现降落稳定伞的快速弹出,结构简单,弹射稳定,易操作,既可以适用于大型空投件,也可以用于小型空投件,特别是适用于低空应急救援物质的快速、精确投送,应用范围广,稳定性高,生产制造成本低,便于大规模推广和应用。
77、2、使用实用新型提供的弹射式开伞装置,当拉动拉绳时,卡板会移动并使卡接机构与卡接孔脱离,弹性件释放储存的弹力,推动弹射板快速向上运动,从而实现降落稳定伞的快速弹出。
78、3、本实用新型的物资载物装置结合弹射式开伞装置,在实现高效精确物资投送的同时,还具有投送后物资完整性高的优点,显著降低了物资损耗,提高了物资的实际投放效率,抗干扰能力强,不受电子设备故障、电池电量和恶劣环境的影响,有利于高效保障灾区群众的生命安全。
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