專利名稱：一種多層降落傘與氣囊組合的飛機保護系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種飛機保護系統(tǒng)，尤其是如果飛機墜毀不可避免時使用的一種 多層降落傘與安全氣囊組合的飛機保護系統(tǒng)。
背景技術：
目前為止，整個飛機用降落傘只能用于小型飛機，有一些國家正在對大型客機使 用飛機降落傘的可行性進行研究，但是在大型飛機上使用這種降落傘的困難是很大的，客 機的重量和速度是最大的問題。降落傘在下降過程中，1平方米的降落傘能夠承受20公 斤重量，如果是一個200公斤的飛機，降落傘僅需要10多平方米，飛機越大，降落傘也要越 大。如果波音737客機使用這樣的降落傘，那將是一個相當大的工程。目前受到關注最多 的是一種新型飛機救生系統(tǒng)設計方案。該方案建議將客機、貨機機身的最內層改裝成數(shù)個 前后相通的密封艙，在各密封艙結合部的機身夾層中和機翼與機身的結合部安裝聚能分離 器(即小型爆破裝置)，在各密封艙頂部的中心位置加裝降落傘。當飛機在空中遇到嚴重 的緊急情況時，人工智能電腦可根據(jù)飛行高度、下落速度、剩余飛行時間等信息，綜合分析 情況的緊急程度。如果飛機墜毀不可避免，電腦將通知機組人員啟動救生系統(tǒng)，當聽到警報 后，飛機上的所有人須立即將自己固定在座位上。與此同時，各密封艙前后艙口處的密封 門會迅速關閉。位于飛機尾部、機翼與機身結合部的聚能分離器會先后發(fā)生小爆炸，使機 尾、機翼完整地與機身分離。之后，各密封艙結合部的聚能分離器會從后向前依次發(fā)生小爆 炸，使載有乘客和機組人員的密封艙完整地相互分離。分離成功后，密封艙和機頭頂部的降 落傘會借助微型發(fā)射裝置在1秒鐘內打開，最終使密封艙和機頭軟著陸。這一方案使飛機 的制造成本會上升7%至8%，飛機的重量必須增加，也避免不了攜帶降落傘，還會增加因 多種原因誤爆破造成新的安全事故的可能性。本人于2010年2月10日申請的申請?zhí)枮?201020113647. 2的“一種多層降落傘飛機保護系統(tǒng)”，有效地克服現(xiàn)有大型客機救生系統(tǒng)設 計復雜、過多增加飛機制造成本、還可能造成新的安全事故的缺點，采用了該方案使飛機緊 急降落時觸地的速度降低了很多，但飛機與地面屬于硬接觸，難免對乘客造成傷害；飛機在 故障時可能完全失控翻轉，在客艙頂部放出降落傘及主纜繩，容易發(fā)生纏繞，削弱了系統(tǒng)的 保護作用。
發(fā)明內容為了克服本人與2010年2月10日申請的申請?zhí)枮?01020113647. 2的“一種多層 降落傘飛機保護系統(tǒng)”在飛機緊急降落時與地面的硬接觸，難免對乘客造成傷害；在客艙 頂部放出降落傘及主纜繩，在飛機翻轉時容易發(fā)生纏繞的缺點，本實用新型采用氣囊使飛 機觸地時實現(xiàn)軟接觸，將傘倉設在飛機尾部并將主纜繩的起始段通過飛機頂部的凹槽連接 到傘倉的方案克服這些缺點。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是將帶降落傘的主纜繩連接到飛機上的起始部分敷設在機殼的凹槽內，在凹槽上有
3蓋板，將傘倉設在機尾，在飛機機身上安裝多處氣囊裝置，當飛機遇到緊急情況不可避免墜 毀，由駕駛員或自動裝置啟動降落傘拋射裝置，將帶有多層降落傘的主纜繩拋向空中，引導 傘打開，將纜繩拉直，然后減速傘打開，將高速運行的飛機減速到一定速度后，所有主降落 傘逐漸打開，同時打開安裝在飛機機身上的氣囊起爆裝置或壓縮氣體開關給氣囊充氣，當 經過多層降落傘減速的飛機與地面接觸時，氣囊先與地面接觸，緩沖了飛機與地面接觸時 的沖擊力，延長了減速過程，最終使飛機整體實現(xiàn)真正的軟著陸，避免了不必要的傷害。具體方案是一種多層降落傘與氣囊組合的飛機保護系統(tǒng)由飛機、主纜繩、主降落 傘、減速傘、引導傘、氣囊、凹槽、蓋板、傘倉組成，飛機下部多處設有氣囊，飛機尾部設有傘 倉，飛機頂部設有凹槽，主纜繩的起始端布置在凹槽中，凹槽的上面有蓋板。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型多層降落傘及氣囊保護飛機示意圖。圖中1.飛機，2.主纜繩，3.主降落傘，4.減速傘，5.引導傘，6.氣囊，7傘倉。在
圖1中，主纜繩2連接在飛機1上，多層(多個)主降落傘3連接在主纜繩2上， 主纜繩2貫穿于所有主降落傘3中，引導傘5在主纜繩2的末端，減速傘4位于主降落傘3 與引導傘5之間。圖2是主纜繩在飛機頂部布置示意圖。圖中1.飛機，2.主纜繩，7.傘倉，8.凹槽。圖2中，主纜繩2的起始部分布置在飛機1的客艙頂部凹槽8內，傘倉7布置在飛 機尾部。圖3是主纜繩凹槽截面示意圖。圖中2.主纜繩，8.凹槽，9.機身，10.蓋板。圖3中，主纜繩2的起始部分布置在飛機機身9頂部的凹槽8內，凹槽8的上部有 蓋板10。
具體實施方式
在
圖1、圖2、圖3的實施例中，我們以實現(xiàn)一個保護波音737客機的多層降落傘與 氣囊組合的飛機保護系統(tǒng)為例對本實用新型進一步說明主纜繩2的選擇主纜繩是本實用新型成功的關鍵，世界上最強的纜繩就是科學 家幻想中的同步軌道天梯方案中使用的碳纖維纜繩，該纜繩強度可達鋼材的100倍，密度 為鋼材的六分之一，這樣的纜繩當然作為首選，但現(xiàn)實中就算有，也非常的昂貴，等到價格 合適的時候可以使用。最現(xiàn)實的就是選用高強高模聚乙烯纖維纜繩，抗拉強度是優(yōu)質鋼的 10余倍，僅次于特級碳纖維，密度小于1000千克/立方米，估算時按1000千克/立方米計 算，直徑1厘米的纜繩可承受50噸拉力，即每平方厘米可承受64噸的拉力。波音737客機 最大起飛重量大約為70噸，主纜繩縮承受的重量的選擇應留有余量，由于纜繩下端受力最 大，上端最小，選下端(連接在飛機上的一端)直徑2厘米，上端(引導傘端)直徑1厘米， 平均直徑1. 5厘米(半徑0. 75厘米)，長度1000米，在制作纜繩時，纜繩的直徑由大變小 是均勻過度的，主纜繩固定端的截面積=3. 14*1厘米*1厘米=3. 14平方厘米，可承擔的拉力為3. 14*64噸=200噸，承受飛機的所有重量還有余量，能滿足要求。主纜繩的體積 =3. 14*0. 0075米*0. 0075米*1000米=0. 1764立方米，主纜繩的重量為0. 1764立方米 *1000千克/立方米=176. 4千克。由此看來，選用平均直徑為1.5厘米、長度1000米的纜 繩重量僅176. 4公斤，體積僅0. 1764立方米，完全能夠達到要求，如果拉力余量還不夠，可 以適當加大纜繩直徑，或選用抗拉強度更高的纜繩。引導傘5、減速傘4的制作由于引導傘、減速傘要經受高速的沖擊，要求較高，可 參照飛船著陸倉的減速傘制作，要求把傘繩及傘頂固定在主纜繩上。主降落傘3的制作可以參照天下第一奇?zhèn)愕纳裰哿柤徔棽牧辖德鋫?，神舟?號飛船的降落傘足有1200平方米，比前蘇聯(lián)、俄羅斯“聯(lián)盟”號飛船的傘還大200平方米。 從傘頂拎起，傘衣有20多米長，加上46. 2米的傘繩和幾米長的吊帶，一副降落傘約70米 長。整個傘鋪在地上有小半個足球場大小，可疊起來卻只有一個提包大，重量僅僅90多千 克，本實用新型可使用與神舟六號相同規(guī)格的主降落傘9個，總面積為9*1200平方米= 10800平方米，均勻分布在1000米的主纜繩上，每個主降落傘的距離為100米。如果阻力還 不夠，可以增加降落傘的個數(shù)及主纜繩長度，將每個傘的傘繩與傘頂固定在主纜繩上。氣囊6的制作在飛機的底面的頭部、中部、尾部、機翼多處布置氣囊6，采用汽車 安全氣囊的技術實施，由于飛機上氣囊打開沒有汽車事故時緊急，所以氣體是采用化學反 應生成、使用壓縮氣體或充氣機，要從安全性、重量、經濟性綜合比較，采用較為優(yōu)秀的方 案。凹槽8、蓋板10的制作及主纜繩的布置在飛機機殼上部開一比主纜繩2直徑略 大的凹槽8，將主纜繩2的起始部分布置于凹槽8內，凹槽8上面有蓋板10，要求蓋板10蓋 上后，與原來的機身外觀一樣，不影響機身的受力情況，蓋板10可以粘接在機身上，要求在 主纜繩2拉動下能脫落。傘倉7的制作在飛機尾部開一傘倉7，將帶降落傘的主纜繩2收于其中。當飛機遇到緊急情況飛機墜毀不可避免時，傘倉7用自動裝置打開，主纜繩2的引 導傘5端被拋出，在高速氣流的吹動下，引導傘5被打開，形成一個拉力，該拉力將帶降落傘 的主纜繩向飛機運動的反方向拉，一直到拉直，減速傘4打開，飛機被減速，不管飛機是前 進還是翻轉，蓋板10將受到主纜繩的拉力，蓋板10逐漸脫落，隨著飛機向前的速度被減速 到一定程度，主纜繩變得逐漸向上，此時多個主降落傘3逐漸打開，飛機向下落的速度逐漸 減小，可能減小到10-30米每秒左右，在飛機下落的過程中給氣囊6充氣，當飛機接觸地面 時，在地面與飛機間有氣囊6緩沖，使飛機實現(xiàn)真正實現(xiàn)軟著陸保護乘客和飛機的安全。
權利要求由飛機、主纜繩、主降落傘、減速傘、引導傘、氣囊、凹槽、蓋板、傘倉組成的一種多層降落傘與氣囊組合的飛機保護系統(tǒng)，其特征是飛機下部多處設有氣囊(6)，飛機尾部設有傘倉(7)，飛機頂部設有凹槽(8)，主纜繩(2)的起始端布置在凹槽(8)中。
2.如權利要求1所述的由飛機、主纜繩、主降落傘、減速傘、引導傘、氣囊、凹槽、蓋板、 傘倉組成的一種多層降落傘與氣囊組合的飛機保護系統(tǒng)，其特征是凹槽(8)的上面有蓋 板(10)。
專利摘要一種由飛機、主纜繩、主降落傘、減速傘、引導傘、氣囊、傘倉、凹槽、蓋板組成的一種多層降落傘與氣囊組合的飛機保護系統(tǒng)，主纜繩的一端固定在飛機上，另一端有引導傘、減速傘，在減速傘與主纜繩在飛機固定點之間分布多個主降落傘，主纜繩的起始部分通過飛機機身上端的凹槽連接到位于機尾的傘倉，機身下面布置多個氣囊，當飛機遇到緊急情況且墜毀不可避免時，降落傘系統(tǒng)被拋出，同時在飛機著地之前彈出氣囊。采用了以上方案，即使飛機墜落時翻滾，也不會發(fā)生主纜繩纏繞現(xiàn)象，在飛機接觸地面時，有氣囊緩沖，使飛機實現(xiàn)了真正的軟著陸，使乘客與飛機都能安全著陸。
文檔編號B64D17/04GK201737159SQ20102012088
公開日2011年2月9日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權日2010年2月26日
發(fā)明者任永斌 申請人:任永斌