一種直升機回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種直升機回收系統(tǒng)，包括傘艙、轉(zhuǎn)接裝置和控制模塊，傘艙與直升機螺旋槳主軸通過轉(zhuǎn)接裝置固連，并位于旋翼的上方；其中傘艙包括傘艙蓋、降落傘包、彈射器、傘艙底板；傘艙蓋為圓形或者流線型；傘艙蓋為半圓形或者流線型的球殼，并扣合在傘艙底板上；降落傘包疊放在傘艙蓋和傘艙底板形成的傘艙腔內(nèi)部；彈射器置于傘艙腔內(nèi)部，并固定安裝在傘艙底板的中心，彈射器的分離部分固定連接于傘艙蓋上；控制模塊裝載于直升機上，用于控制直升機回收系統(tǒng)的啟動。該系統(tǒng)用于直升機在發(fā)生意外時減緩直升機的落地速度，增加降落時間，便于地面人員疏散，達到減少直升機撞擊地面時的損傷。
【專利說明】一種直升機回收系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于空間光學遙感器回收著陸【技術(shù)領域】，涉及一種可為直升機提供安全緩降作用的直升機的回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在正常操控條件下，直升機可以通過調(diào)整自身姿態(tài)和螺旋槳速度來實現(xiàn)安全著陸，但對于一些特殊情況，例如飛機在飛行過程中突然喪失動力或者發(fā)生故障等緊急情況，一架造價不菲的直升機及其機上存儲重要信息及光學遙感器就此墜毀，不但造成金錢的巨大損失，同時也丟失了具有重要價值的光學遙感器監(jiān)測數(shù)據(jù)，且會對地面人員的安全造成嚴重的危險。
[0003]針對以上情況，目前現(xiàn)有的保護措施采用在直升機上增加降落傘裝置，達到安全緩降的目的，但其設計存在以下幾方面的不足:
[0004]( I)其降落傘采用火箭筒爆破后將傘彈出，其火箭筒置于傘包的容置盒外，且容置盒和火箭筒的整體形狀破壞了直升機飛行時的空氣動力學特性，同時，火箭筒的控制線外漏會造成直升機旋翼的卷繞，增加了直升機飛行時的安全隱患；
[0005](2)該安全裝置的控制引線直接接入駕駛室，只適合于有人直升機，并不適合于無人直升機。
[0006](3)該安全裝置不存在報警裝置，直升機一旦發(fā)生意外墜落，將會威脅地面人員安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種直升機回收系統(tǒng)，解決直升機在失控等緊急情況下的緩慢降落問題。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種直升機回收系統(tǒng)，其特征在于:包括傘艙、轉(zhuǎn)接裝置和控制模塊；傘艙與直升機螺旋槳主軸通過轉(zhuǎn)接裝置固定連接，并位于旋翼的上方；所述的傘艙包括傘艙蓋、降落傘包、彈射器、傘艙底板；傘艙蓋為圓形或者流線型；傘艙蓋為半圓形或者流線型的球殼，并扣合在傘艙底板上；降落傘包疊放在傘艙蓋和傘艙底板形成的傘艙腔內(nèi)部；彈射器置于傘艙腔內(nèi)部，并固定安裝在傘艙底板的中心；彈射器的分離部分固定連接于傘艙蓋上；所述控制模塊裝載于直升機上，用于控制直升機回收系統(tǒng)的啟動。
[0009]所述的控制模塊包括無線接收裝置、發(fā)動機測速傳感器、蜂鳴報警器、控制器；其中發(fā)動機測速傳感器安裝于直升機發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸出端，無線接收裝置、蜂鳴報警器、控制器根據(jù)直升機配平需要安裝在直升機上；無線接收裝置用于接收地面發(fā)送的回收系統(tǒng)啟動指令，發(fā)動機測速傳感器用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速，控制器用于控制回收系統(tǒng)啟動，同時控制蜂鳴報警器發(fā)出報警聲。
[0010]所述的降落包內(nèi)的彈射器，可將降落傘包內(nèi)的主傘拉出，完成倒拉傘開傘過程，且主傘為方形降落傘。[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0012](I)系統(tǒng)用于在直升機失控或者發(fā)動機停轉(zhuǎn)等應急情況下，實現(xiàn)直升機的開傘，增加直升機的落地時間，減少系統(tǒng)的落地速度，同時具有蜂鳴報警功能，為地面人群爭取較為充足的避險時間；
[0013](2)啟動回收系統(tǒng)后，直升機著陸速度較低，可以減少撞擊地面時直升機的損傷；
[0014](3)該系統(tǒng)可以增加直升機的落地時間，從而為分析故障創(chuàng)造有利條件，便于對直升機的挽救；
[0015](4)該系統(tǒng)主要是針對無人直升機設計，且既可根據(jù)無人直升機的工作情況，自動啟動回收系統(tǒng)，也可由地面操作人員發(fā)動指令啟動回收系統(tǒng)；此外，該系統(tǒng)也可以用于有人直升機；
[0016](5)該回收系統(tǒng)充分考慮了直升機飛行時的空氣動力學特性，將彈射器置于整個傘艙的中心位置，其控制線包含在內(nèi)部，沒有外漏部分，且整個傘艙蓋采用圓形或者流線型并盡量靠近螺旋槳，不影響直升機的飛行，且增加了開傘的成功率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的位置示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的傘艙組成及位置示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明控制模塊組成示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明系統(tǒng)的工作過程示意圖；
[0021]圖5為開傘后直升機的降速度與落地時間的關(guān)系曲線；
[0022]圖6為開傘后直升機的高度與落地時間的關(guān)系曲線。
【具體實施方式】
[0023]圖1為本發(fā)明專利系統(tǒng)位置示意圖，直升機的回收系統(tǒng)裝置安裝在直升機的旋翼頭的上方。
[0024]圖2為本發(fā)明專利的傘艙組成及位置示意圖。本發(fā)明直升機回收系統(tǒng)，包括傘艙、轉(zhuǎn)接裝置5和控制模塊，傘艙與直升機螺旋槳主軸6通過轉(zhuǎn)接裝置固連，并位于旋翼的上方；其中傘艙包括傘艙蓋1、降落傘包2、彈射器3、傘艙底板4 ;傘艙蓋I為圓形或者流線型；傘艙蓋I為半圓形或者流線型的球殼，并扣合在傘艙底板4上；降落傘包2疊放在傘艙蓋I和傘艙底板4形成的傘艙腔內(nèi)部；彈射器3置于傘艙腔內(nèi)部，并固定安裝在傘艙底板4的中心，彈射器3的分離部分固定連接于傘艙蓋I上；控制模塊裝載于直升機上，用于控制直升機回收系統(tǒng)的啟動。所述的降落包內(nèi)的彈射器，可將降落傘包內(nèi)的主傘拉出，完成倒拉傘開傘過程，且主傘為方形降落傘。
[0025]圖3為本發(fā)明專利的控制模塊組成示意圖，所述的控制模塊包括無線接收裝置、發(fā)動機測速傳感器、蜂鳴報警器、控制器，控制模塊的所有部件均安裝于直升機上，其中，發(fā)動機測速傳感器安裝于發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸出端，其余器件可由專業(yè)人員根據(jù)直升機配平需要安排位置；無線接收裝置用于接收地面發(fā)送的回收系統(tǒng)啟動指令，發(fā)動機測速傳感器用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速以判斷直升機是否工作異常，控制器用于控制回收系統(tǒng)啟動，同時控制蜂鳴報警器發(fā)出報警聲。控制直升機是否開啟回收系統(tǒng)，有兩種方式:地面遙控啟動和自動觸發(fā)啟動兩種方式。地面遙控方式，需要在控制模塊上增加無線接收裝置；而回收系統(tǒng)自動觸發(fā)，則需要故障檢測裝置(發(fā)動機測速傳感器)在檢測到信號異常時，需要經(jīng)過IOms的延時判斷是否是需要啟動回收系統(tǒng)，以防止回收系統(tǒng)的誤啟動。回收系統(tǒng)啟動時，需要按照時序分別啟動彈射器3和蜂鳴報警器等，確保降落傘的順利開傘，增加直升機落地時間，確保地面人員有足夠的避險時間。
[0026]圖4為本發(fā)明專利的系統(tǒng)的回收工作過程示意圖，其步驟如下:
[0027]1.直升機處于平飛或者懸停狀態(tài)；
[0028]2.當控制器發(fā)出啟動落地緩沖指令時，彈射器3將降落傘包2和傘艙蓋I彈出，拉直降落傘的吊帶；
[0029]3.降落傘包2倒拉出傘；
[0030]4.傘艙蓋I脫離降落傘，降落傘在氣流的作用下張開，完成降落傘啟動工作。
[0031]圖5為開傘后直升機的降速度與落地時間的關(guān)系曲線；假設系統(tǒng)的輸入條件是直升機整系統(tǒng)重量約為45kg計算，按照在海平面附近位置，直升機在100米高處懸停狀態(tài)下開始啟動回收系統(tǒng)(其系統(tǒng)啟動時的初速度為Om/s)，經(jīng)過大約5.5s左右，直升機最終穩(wěn)降速度約為5-6m/s，若系統(tǒng)直接從IOOm高處自由落體，則直升機的觸地速度為44.3m/s,明顯大于采用回收系統(tǒng)時落地速度。
[0032]圖6為開傘后直升機的高度與落地時間的關(guān)系曲線，其系統(tǒng)啟動條件，與圖5中的條件相同，當啟動回收系統(tǒng)時，由于彈射器3降落傘包2彈出，此時直升機機體具有一定的與彈射器3彈射方向相反的逆向速度，在氣流作用下，降落傘將打開并張滿，張滿后組合體將以大約6m/s的速度勻速下落，從圖6可以看出，若直升機在100米空中開始啟動回收系統(tǒng)，則其降落到地面所需時間約14?15s，留空時間明顯超過自由落體的4?5s。
[0033]整個直升機回收系統(tǒng)的工作流程如下:
[0034]I)當無人直升機發(fā)生故障無法正常降落時，有兩種啟動回收系統(tǒng)的方式:
[0035](I)地面遙控啟動:人為判斷直升機系統(tǒng)需要啟動回收系統(tǒng)，可以通過地面遙控裝置發(fā)送啟動指令，控制模塊中的無限接受裝置接收到地面的啟動指令，傳輸給控制模塊中的控制器，直接啟動回收系統(tǒng)；，可以通過控制模塊發(fā)出控制指令，啟動直升機回收系統(tǒng)開始工作，同時蜂鳴報警器進行報警；
[0036](2)自動觸發(fā)啟動:發(fā)動機測速傳感器檢測到發(fā)動機轉(zhuǎn)速異常時，需要經(jīng)過IOms的延時判斷是否是需要啟動回收系統(tǒng)，以防止回收系統(tǒng)的誤啟動。如果經(jīng)過IOms的延時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速仍然異常，則控制器直接啟動回收系統(tǒng)，蜂鳴報警器進行報警。
[0037]2)在控制模塊的控制器發(fā)出啟動回收指令后，降落傘包2內(nèi)的彈射器3可將降落傘包2內(nèi)的主傘拉出，且主傘采用方形降落傘傘，該傘形滿足直升機回收工況下的強度及安全要求，并且有利于節(jié)約機上空間，降低回收系統(tǒng)自重；主傘的拉出方式采用倒拉方式，增加了開傘的成功率。
[0038]3)彈射器3在降落傘包2彈出的同時，傘艙蓋I脫離傘艙，降落傘在氣流作用下張開，直升機緩慢下降，完成整個直升機回收工作過程。
[0039]本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬本領域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種直升機回收系統(tǒng)，其特征在于:包括傘艙、轉(zhuǎn)接裝置(5)和控制模塊；傘艙與直升機螺旋槳主軸(6)通過轉(zhuǎn)接裝置(5)固定連接，并位于旋翼的上方；所述的傘艙包括傘艙蓋(I)、降落傘包(2)、彈射器(3)、傘艙底板(4);傘艙蓋(I)為圓形或者流線型；傘艙蓋(I)為半圓形或者流線型的球殼，并扣合在傘艙底板(4)上；降落傘包(2)疊放在傘艙蓋(I)和傘艙底板(4)形成的傘艙腔內(nèi)部；彈射器(3)置于傘艙腔內(nèi)部，并固定安裝在傘艙底板(4)的中心；彈射器(3)的分離部分固定連接于傘艙蓋(I)上；所述控制模塊裝載于直升機上，用于控制直升機回收系統(tǒng)的啟動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機回收系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制模塊包括無線接收裝置、發(fā)動機測速傳感器、蜂鳴報警器、控制器；其中發(fā)動機測速傳感器安裝于直升機發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸出端，無線接收裝置、蜂鳴報警器、控制器根據(jù)直升機配平需要安裝在直升機上；無線接收裝置用于接收地面發(fā)送的回收系統(tǒng)啟動指令，發(fā)動機測速傳感器用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速，控制器用于控制回收系統(tǒng)啟動，同時控制蜂鳴報警器發(fā)出報警聲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機回收系統(tǒng)，其特征在于:所述的降落包(2)內(nèi)的彈射器(3)，可將降落傘包(2)內(nèi)的主傘拉出，完成倒拉傘開傘過程，且主傘為方形降落傘。
【文檔編號】B64D17/80GK103693202SQ201310390194
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】滕海山, 張衛(wèi)衛(wèi), 趙曙光, 劉濤, 姚毅剛, 李鑫, 謝冰, 林招榮, 唐明章 申請人:北京空間機電研究所