一種空投穩(wěn)降投送吊艙的制作方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于航空航天應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種空投穩(wěn)降投送吊艙，可用于有人或無人載機(jī)(母機(jī))空投折疊無人機(jī)(子機(jī))或空投布撒特種設(shè)備、物資等。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)相關(guān)的空投、傘降、投放技術(shù)常見于航空子母彈、照明彈、減速彈、撒布器等，未見內(nèi)裝載荷為折疊無人機(jī)的彈種或投放裝置。相關(guān)彈種、裝置各自技術(shù)有所側(cè)重，體積構(gòu)造、目標(biāo)用途不同，均不能直接用于高速掛飛、有效減速、穩(wěn)降投送折疊翼無人機(jī)。
[0003]完成吊艙投送折疊翼無人機(jī)或類似特種設(shè)備需要解決的連貫技術(shù)問題是:
[0004]a)實現(xiàn)大體積輕型吊艙與載機(jī)的安全分離；
[0005]b)實現(xiàn)吊艙投下后的自主控制；
[0006]c)實現(xiàn)吊艙規(guī)定速度、過載、姿態(tài)范圍內(nèi)減速穩(wěn)降以便艙內(nèi)載荷的順利釋放；
[0007]d)提供足夠的裝載空間和自動釋放機(jī)構(gòu)以實現(xiàn)折疊翼無人機(jī)或類似特種設(shè)備的載運(yùn)投放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對上述問題，本發(fā)明提供一種可穩(wěn)定投放的吊艙。
[0009]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種空投穩(wěn)降投送吊艙，由前艙、載荷艙、尾艙組成，前艙前端為低阻的橢錐外形；載荷艙為圓筒形；尾艙為橢錐形，其特征在于，尾艙具有4片呈X型對稱布置的穩(wěn)定尾翼，尾艙內(nèi)部裝有減速傘、穩(wěn)降傘。
[0011]所述吊艙內(nèi)裝有起爆控制器，控制拋尾罩、開減速傘、分離前罩和釋放艙內(nèi)載荷，起爆控制器在空投穩(wěn)降投送吊艙與載機(jī)分離時被激活，起爆控制器開始計時并按規(guī)定時序向各分離裝置發(fā)出分離信號。
[0012]所述前艙包括前罩和前分離對接框連接，兩者通過前爆炸螺栓連接，前爆炸螺栓作動時機(jī)由起爆控制器控制。
[0013]所述尾艙包括尾罩和尾分離對接框，兩者通過后爆炸螺栓連接，后爆炸螺栓作動時機(jī)由起爆控制器控制。
[0014]所述減速傘的傘包內(nèi)裝有收口繩，以約束減速傘初始張滿時的開口大小。
[0015]所述收口繩上裝有延時火藥和收口繩切割器，
[0016]所述穩(wěn)降傘的傘包上裝有封包作動器，用于解除穩(wěn)降傘封包打開穩(wěn)降傘。
[0017]所述吊艙與掛架的電氣接口為拉脫分離插頭座。
[0018]為便于拆裝維護(hù)和分級控制功能動作，使吊艙由前艙、載荷艙、尾艙通過環(huán)圈套合或卡箍對接組合而成。
[0019]前艙前端為低阻力的橢錐外形，設(shè)置與載荷艙拆裝維護(hù)的對接接口 ；載荷艙為前后開敞的圓筒形半硬殼結(jié)構(gòu)，設(shè)置維護(hù)口蓋和吊掛接口 ；尾艙由橢錐形尾罩外安裝4片呈X型對稱布置的穩(wěn)定尾翼組成，尾艙內(nèi)部安裝減速傘包、穩(wěn)降傘包。
[0020]吊艙主梁上通過螺紋襯套安裝吊耳，吊耳與母機(jī)掛架內(nèi)的彈射掛彈鉤進(jìn)行裝掛。吊艙與掛架的電氣接口為拉脫分離插頭座，便于快速分離。吊艙大翼面穩(wěn)定尾翼確保吊艙彈射分離后的縱向靜穩(wěn)定度。加速彈射分離和大翼面穩(wěn)定尾翼使此種大型輕質(zhì)吊艙投放后彈道平穩(wěn)、分離安全，避免分離過程與載機(jī)碰撞。
[0021]吊艙包含一套控制系統(tǒng)，由控制器(含熱電池作為自控能源)和控制電纜組成，具有計時、定時輸出5A的控制電流脈沖信號，引爆電控火工品實現(xiàn)開傘、分離前艙和尾艙、釋放艙內(nèi)載荷功能。采用引爆電控火工品均為鈍感火工品，具有高可靠度和安全性。
[0022]尾艙內(nèi)部的減速傘包內(nèi)裝有用收口繩約束初始張滿時開口大小的減速傘，通過快速分離的尾罩拉出開傘并拉燃收口繩切割器的延時火藥，減速傘初始張滿較小的風(fēng)阻面積，經(jīng)一定延時降低吊艙至一定速度后，收口繩切割器工作切斷收口繩，減速傘二次張開至最大的風(fēng)阻面積使吊艙再次減速。經(jīng)2次減速降低了開傘過載和沖擊擺振，經(jīng)一定延時后，起爆控制器啟動穩(wěn)降傘的封包作動器，穩(wěn)降傘在打開封包后在減速傘的拉動下迅速打開并充氣，封包作動器同時斷開減速傘和穩(wěn)降傘的連接繩，減速傘飛走，穩(wěn)降傘張滿后進(jìn)一步減速使吊艙縱軸垂直向下并以輕微擺轉(zhuǎn)的姿態(tài)穩(wěn)定下降，此種穩(wěn)定姿態(tài)有利于艙內(nèi)載荷的釋放。吊艙經(jīng)2級傘3次減速后由投速700km/h?800km/h降至垂直落速10m/s以內(nèi)，使吊艙及艙內(nèi)載荷的沖擊過載限制在1g以內(nèi)。
[0023]本發(fā)明空投穩(wěn)降投送吊艙的優(yōu)點如下:
[0024]具有高速掛飛、空中投放、釋放艙內(nèi)載荷的功能；
[0025]吊艙內(nèi)的傘系統(tǒng)，由減速傘、穩(wěn)降傘、分級開傘機(jī)構(gòu)組成，可受控3次開傘、減速，會K
[0026]實現(xiàn)吊艙穩(wěn)定降落；
[0027]通過改裝內(nèi)部載荷及機(jī)構(gòu)，可用于有人或無人載機(jī)空投布撒多種設(shè)備或物資。
【附圖說明】
[0028]下面結(jié)合附圖和一個實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0029]圖1是本發(fā)明吊艙的外形構(gòu)造圖。
[0030]圖2是本發(fā)明吊艙中載荷艙的立體示意圖。
[0031]圖3是本發(fā)明吊艙中后對接分離框組件的立體示意圖。
[0032]圖中:
[0033]A.前艙、B.前爆炸螺栓、C.載荷艙、D.拉脫插座、E.起爆控制器、F.后爆炸螺栓、G.傘爆炸螺栓、H.穩(wěn)降傘包、J.減速傘包、K.尾艙。
[0034]1.前對接框、2.主梁、3.吊耳、4.主框、5.螺紋襯套、6.后對接框、7.后口蓋、8.快卸口蓋、9.載荷艙蒙皮、10.前口蓋、11.滑軌機(jī)構(gòu)、12.后對接分離框、13.傘包罩、14.穩(wěn)降傘吊掛、15.減速傘吊掛。
[0035]a.前套合接口、b.止動斜面、c.后套合接口、d.裝傘包空間。
【具體實施方式】
[0036]圖1至圖3中示出了本發(fā)明吊艙一個典型實施例的外形、主要構(gòu)造。
[0037]圖1中，吊艙為前后流線型的橢錐形+X形尾翼外形，由前艙A、載荷艙C、尾艙K三艙段套合構(gòu)成。尾艙中后對接分離框12前部居中安裝起爆控制器E，起爆控制器E用于控制吊艙投下后定時執(zhí)行功能動作。尾艙中安裝有穩(wěn)降傘包H、減速傘包J。吊艙投放后，傘包依次受控開傘，使吊艙減速至穩(wěn)定下落。
[0038]吊艙前艙A由前分離對接框、前罩通過前爆炸螺栓B連接組成。
[0039]圖2中，吊艙載荷艙C由骨架、蒙皮9鉚裝而成封閉圓筒，內(nèi)裝負(fù)載、鎖定、釋放載荷設(shè)備的滑軌機(jī)構(gòu)11。載荷艙左右兩側(cè)裝有前口蓋10、后口蓋7各2個，用于對接火工品電纜、安裝鎖定內(nèi)部載荷等維護(hù)工作?？煨犊谏w8通過鉸鏈安裝在后口蓋上，用快開鎖開閉，用于便捷對接電纜、操作開關(guān)插銷等。骨架起主支承作用，由沿軸向布置的前對接框1、3個主框4、后對接框6與具有止動斜面b和裝有螺紋襯套5、吊耳3的主梁2、4組16根側(cè)梁、4根下梁螺接、鉚接組成。前對接框I通過前套合接口 a與前艙對接，后對接框6與此類似同尾艙對接。
[0040]尾艙K通過24個連接螺栓穿過后對接分離框12上的后套合接口與載荷艙C尾部的后對接框6連接。備份的對接形式為楔塊、卡槽快卸對接方式，對接更便捷。尾艙K由前端的后對接分離框12、尾罩、后爆炸螺栓F連接而成。尾罩由前端的尾罩框與后部的傘罩通過24個螺釘連接而成。傘罩由骨架、蒙皮、4片尾翼組合鉚接而成。傘罩骨架前罩類似。
[0041]圖3中，后對接分離框組件背部鉚裝有傘包罩13，裝傘包空間d內(nèi)用于安裝穩(wěn)降傘包H，傘包罩13在尾罩拋離后有保護(hù)傘包、防止氣流吹襲擾動的作用。傘包罩13外緣均布裝有3組穩(wěn)降傘吊掛14，各含I個U形件、2組螺栓，用于連接吊掛穩(wěn)降傘吊帶。U形件底部有凸塊陷入后對接分離框12的吊掛安裝孔沉內(nèi)，使吊掛不可轉(zhuǎn)動。穩(wěn)降傘為十字形傘，吊艙采取3點式吊掛，均使得整體轉(zhuǎn)動較小。傘包罩13以外上下裝有2組減速傘吊掛15，用于與減速傘帶成2點式連接，安裝吊掛的傘爆炸螺栓可在減速完成后起爆，釋放減速傘拉出穩(wěn)降傘。后對接分離框12外緣均布安裝有3個后爆炸螺栓F，用于連接和分離尾罩、強(qiáng)制開傘。
[0042]吊艙功能動作過程:
[0043]母機(jī)飛行至投放區(qū)域，根據(jù)投放指令通過電纜向彈射掛彈鉤輸入拋放電信號，同時通過拉脫插座D向吊艙內(nèi)起爆控制器E的熱電池輸入電脈沖信號，安裝在載機(jī)掛架掛彈鉤內(nèi)的拋放彈被引爆，掛彈鉤開鉤并彈射投放快速分離吊艙，同時起爆控制器內(nèi)的熱電池被激活，起爆控制器內(nèi)控制模塊開始計時；計時X秒時，熱電池的電流輸出給后爆炸螺栓使其起爆，尾罩帶減速傘包J拋離，拉出減速傘，同時拉燃收口繩切割器內(nèi)的延時火藥，啟動延時；減速傘第一次充氣，張滿、減速；延時時間到，收口繩切割器作動，減速傘解除收口，第二次充氣、張滿、減速；計時Y秒時，傘爆炸螺栓起爆，減速傘分離拉出穩(wěn)降傘；穩(wěn)降傘充氣、張滿、勻速穩(wěn)定下降；計時Z秒時，前罩分離火工品起爆，前罩分離，打開釋放通道；計時T秒時，拔銷器等解鎖釋放機(jī)構(gòu)作動，依次釋放任務(wù)載荷設(shè)備。
【主權(quán)項】
1.一種空投穩(wěn)降投送吊艙，由前艙、載荷艙、尾艙組成，其特征在于，前艙前端為低阻的橢錐外形；載荷艙為圓筒形；尾艙為橢錐形，其特征在于，尾艙具有4片呈X型對稱布置的穩(wěn)定尾翼，尾艙內(nèi)部裝有減速傘、穩(wěn)降傘。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空投穩(wěn)降投送吊艙，其特征在于，吊艙內(nèi)裝有起爆控制器，控制拋尾罩、開減速傘、分離前罩和釋放艙內(nèi)載荷，起爆控制器在空投穩(wěn)降投送吊艙與載機(jī)分離時被激活，起爆控制器開始計時并按規(guī)定時序向各分離裝置發(fā)出分離信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空投穩(wěn)降投送吊艙，其特征在于，所述前艙包括前罩和前分離對接框連接，兩者通過前爆炸螺栓連接，前爆炸螺栓作動時機(jī)由起爆控制器控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空投穩(wěn)降投送吊艙，其特征在于，所述尾艙包括尾罩和尾分離對接框，兩者通過后爆炸螺栓連接，后爆炸螺栓作動時機(jī)由起爆控制器控制。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空投穩(wěn)降投送吊艙，其特征在于，所述減速傘的傘包內(nèi)裝有收口繩，以約束減速傘初始張滿時的開口大小。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空投穩(wěn)降投送吊艙，其特征在于，所述收口繩上裝有延時火藥和收口繩切割器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空投穩(wěn)降投送吊艙，其特征在于，所述穩(wěn)降傘的傘包上裝有封包作動器，用于解除穩(wěn)降傘封包打開穩(wěn)降傘。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空投穩(wěn)降投送吊艙，其特征在于，所述吊艙與掛架的電氣接口為拉脫分離插頭座。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種空投穩(wěn)降投送吊艙，由前艙、載荷艙、尾艙組成，前艙前端為低阻的橢錐外形；載荷艙為圓筒形；尾艙為橢錐形，其特征在于，尾艙具有4片呈X型對稱布置的穩(wěn)定尾翼，尾艙內(nèi)部裝有減速傘、穩(wěn)降傘。本發(fā)明吊艙包含一套控制系統(tǒng)，由起爆控制器控制，配備與載機(jī)、艙內(nèi)火工品的對接接口，具有計時、定時輸出電脈沖起爆作動火工品的功能；包含一套裝在尾部傘艙中的傘系統(tǒng)，由減速傘、穩(wěn)降傘、分級開傘機(jī)構(gòu)組成，具有受控3次開傘、減速實現(xiàn)吊艙穩(wěn)降的功能；包含一套作動火工品，具有連接分離前尾艙、輔助開傘、鎖定釋放艙內(nèi)載荷的功能。此種吊艙可高速掛飛、空中投放、自動開傘減速、穩(wěn)定降落、釋放艙內(nèi)載荷。
【IPC分類】B64D1/02, B64D1/10, B64C7/00
【公開號】CN104986337
【申請?zhí)枴緾N201510420775
【發(fā)明人】錢曉瓊, 蓋克靜, 李長宇, 陳思圯, 孫志敏
【申請人】成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月17日