一种直升机应急缓冲着陆装置的制作方法

1.本发明属于直升机飞行安全技术领域，尤其涉及一种直升机应急缓冲着陆装置。


背景技术：

2.影响直升机安全飞行的因素很多，如操纵不当极易进入主桨或尾桨涡环，这是一种危险的特殊飞行状态，国内外都有因此而发生事故的例子；系统故障比如尾桨故障或者发动机失效，当发动机失效或者尾桨失效，需要立即进入自转，留给飞行员处置的时间非常短，极易造成直升机接地速度过大，造成人员伤亡。
3.本发明针对直升机主桨涡环、尾桨涡环或者关键系统故障情况，提出了一种利用火药爆炸反向冲量的直升机应急缓冲着陆方法及装置，能够减缓直升机接地速度，提升直升机飞行安全。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明提供了一种直升机应急缓冲着陆装置，包括：
5.爆炸装置，设置在隔离装置内，用于产生反向作用冲量；
6.缓冲装置，设置在所述爆炸装置上，用于缓冲所述反向作用冲量；
7.隔离装置，用于防止所述爆炸装置损伤直升机；
8.控制装置，与所述爆炸装置电性连接，用于控制所述爆炸装置。
9.优选地，所述爆炸装置包括：金属块、腹体、冲头、炸药、点火装置、子缓冲装置和连接装置。
10.优选地，所述金属块设置在所述腹体内，所述腹体上方设置冲头，所述冲头上方设置炸药，所述炸药与所述点火装置连接。
11.优选地，所述缓冲装置包括：主弹簧、次弹簧、垫板和质量块；
12.其中，所述主弹簧和所述次弹簧设置在所述垫板和所述质量块之间。
13.优选地，所述主弹簧设置在所述垫板的中部，所述次弹簧对称设置在所述主弹簧的两侧。
14.优选地，所述隔离装置由高强度隔离金属钢材制成。
15.优选地，所述控制装置包括：
16.驾驶舱控制按钮，设置在防差错保护盒内；
17.防差错保护盒，用于保护驾驶舱控制按钮误触发；其中，所述驾驶舱控制按钮通过导线与所述爆炸装置连接。
18.优选地，还包括：
19.连接底板，设置在所述隔离装置的端口。
20.本发明的有益技术效果：
21.本发明提出了提出一种直升机应急缓冲着陆方法及装置，系统故障或者涡环等应急着陆前，飞行员接通爆炸装置，引爆爆炸装置，由于高能炸药少量重量便能产生大量能
量，反向作用力通过缓冲装置作用到机身主承力结构，能够减缓直升机接地速度，使直升机小速度接地，有效提升直升机在主桨或尾桨涡环，尾桨或发动机失效等应急情况的使用安全。
附图说明
22.图1是本发明实施例提供的爆炸装置结构示意图；
23.图2是本发明实施例提供的缓冲装置结构示意图；
24.图3是本发明实施例提供的机上安装示意图；
25.其中：1-金属块、2-腹体、3-冲头、4-炸药、5-点火装置、6-子缓冲装置、7-盖板、8-垫板、9-主弹簧、10-次弹簧、11-质量块、12-按钮、13-防差错保护盒、14-导线、15-连接底板、16-缓冲装置、17-爆炸装置、18-隔离装置。
具体实施方式
26.针对直升机飞行时主桨涡环、尾桨涡环或者关键系统故障情况下，直升机向下滑行，垂向接地速度往往直升机超出限制，造成直升机系统设备损伤或者人员伤亡。请参阅图1-3，本发明提出了一种利用火药爆炸提供反向冲量的直升机应急缓冲着陆装置，其重量代价小，能够有效减缓直升机垂向接地速度，实现安全着陆，提升直升机飞行安全。
27.本发明提供了一种直升机应急缓冲着陆装置，本装置包括爆炸装置17，缓冲装置16，隔离装置18和控制装置四大组成部分；此外，还包括连接底板15。
28.其中，爆炸装置包括金属块1、腹体2、冲头3、炸药4、点火装置5、子缓冲装置6、连接装置等7个部分；
29.其中，缓冲装置16包括1个主弹簧9、2个次弹簧10、垫板8和质量块11；隔离装置18为高强度隔离金属钢材；控制装置包括驾驶舱控制按钮12、防差错保护盒13和导线14。
30.在本技术实施例中，爆炸装置腹体必须有足够的长度，以保证爆炸时足够的作用距离，另外其炸药的用量可根据根据需要减少的冲量进行计算。
31.其中，采用不同刚度、阻尼系数的弹簧以及质量块，能够延长火药发射时对机体作用时间，降低对直升机机体结构的直接冲击。隔离装置采用高强度金属钢材，采用圆弧形形状，避免形成应力集中。通过导线，飞行员能够在驾驶舱直接触发爆炸装置，设置开关保护装置。
32.其中，在对应旋翼轴位置的座舱地板正下方(航向对应主减位置)，对框梁进行局部结构加强，安装缓冲装置，再将隔离装置与爆炸装置相连接。
33.本发明提出了一种利用火药爆炸反向冲量的直升机应急缓冲着陆装置，其重量代价小，能够有效减缓直升机垂向接地速度，其基本原理如下：
34.当直升机发动机失效或者尾桨失效，直升机处于故障状态，接地速度较大，根据公式：i＝m
·vꢀꢀꢀ
(1)
35.直升机垂直地面方向冲量等于质量乘以速度，为了降低接地速度，需要反向作用力，即向上的力，当发动机失效或者涡环状态等应急情况，旋翼已经无法提供足够的升力，需要借助于外力，当直升机在空中时，可以通过物质发射反向冲量降低直升机速度，当直升机上应急缓冲装置发生爆炸时，物质向下发射，由于反向力作用，产生向上的冲量，根据公
式(1)
36.i
1-δi＝m
·v1-m
·
v2ꢀꢀꢀ
(2)
37.i
1-δi＝m(v
1-v2)
ꢀꢀꢀ
(3)
38.因此降低速度
39.δ
γ
＝(i
1-δi)/m
ꢀꢀꢀ
(4)
40.基于上述原理，本发明技术方案核心装置为爆炸装置，直接提供反向冲量，另外为防止冲击载荷超出结构限制，着陆前方便飞行员触发，还应包括缓冲装置，隔离装置，控制装置等部分。
41.本发明技术方案核心装置为爆炸装置，另外还包括缓冲装置，隔离装置，控制装置共四大组成部分。
42.本发明组成一为核心爆炸装置：主要包括金属块、腹体、冲头、炸药、点火装置、缓冲装置、连接装置。
43.组成二为缓冲装置，除爆炸装置自身缓冲装置外，还需要缓冲装置，降爆炸的冲量平缓传导到机身上，主要包括质量块、次弹簧、垫板、主弹簧。
44.组成三为隔离装置，需要一个隔离系统，在爆炸装置误触发时，能够保证直升机的安全，采用高强度材料，圆柱体设计。
45.组成四为控制系统及保护装置，包括驾驶舱控制按钮、防差错保护盒及导线，在驾驶舱出现应急情况时，飞行员能够直接触发点火装置。
46.整个系统在座舱地板整下方(航向对应主减位置)，对框梁进行局部结构加强，安装缓冲装置，将隔离装置与爆炸装置相连接，整个装置连接结构。
47.本发明提出了提出一种直升机应急缓冲着陆方法及装置，系统故障或者涡环等应急着陆前，飞行员接通爆炸装置，引爆爆炸装置，由于高能炸药少量重量便能产生大量能量，反向作用力通过缓冲装置作用到机身主承力结构，能够减缓直升机接地速度，使直升机小速度接地，有效提升直升机在主桨或尾桨涡环，尾桨或发动机失效等应急情况的使用安全。
48.下面结合附图1-3对本发明所涉及的直升机应急缓冲着陆装置做进一步详细说明。
49.本装置包括爆炸装置，缓冲装置，隔离装置，控制装置四大组成部分。
50.本发明核心爆炸装置：主要包括金属块、腹体、冲头、炸药、点火装置、缓冲装置、连接装置，见图1。
51.缓冲装置，除爆炸装置自身缓冲装置外，还需要缓冲装置，降爆炸的冲量平缓传导到机身上，主要包括质量块、弹簧、底板、主弹簧。
52.隔离装置，需要一个隔离系统，在爆炸装置误触发时，能够保证直升机的安全，采用高强度材料，圆柱体设计见图3。
53.控制系统及保护装置，包括驾驶舱控制按钮、防差错保护盒及导线，具体见图3，在驾驶舱出现应急情况时，飞行员能够直接触发点火装置
54.在座舱地板整下方(航向对应主减位置)，对框梁进行局部结构加强，安装缓冲装置，将隔离装置与爆炸装置相连接，整个装置连接结构如图3所示。