一种新型降落伞机械式自动脱离装置

1.本发明属于航空空投技术领域，尤其涉及一种新型降落伞机械式自动脱离装置。


背景技术：

2.目前，货物空投系统在战场快速机动、后勤补给与抗震救灾等方面发挥越来越重要的作用。货物空投系统主要由降落伞系统与吊挂的货物构成，自动脱离装置作为连接二者的重要组件，在着陆瞬间迅速将物、伞分离，以防止降落伞系统拉翻货台或将货台沿地拖曳；但在空中又要紧密地将货台和降落伞连接起来，以防止降落伞、载荷因空中分离导致物资摔坏。因此，自动脱离装置的性能直接关系到货物空投系统的降落过程及着陆安全。
3.现有技术cn 207433814u采用四级杠杆装置上锁，通过击发火工品剪断剪切销触发延时保险装置；cn11080328采用棘爪装置上锁，依靠弹簧蓄能开锁，通过定力剪切销来实现空中连接可靠，需要根据不同的负载重量选择不同的应力剪切销。综上所述，国内现有的自动脱离装置根据解锁方式可分为爆破式、直接驱动式、杠杆驱动式和姿态偏摆式。爆破式通过引爆火工品破坏锁具实现降落伞分离，无法简单重复利用，且需采取防止失效措施；直接驱动式依靠蓄能器件在着陆瞬间产生解脱力实现降落伞脱离，解脱力与负载重量直接相关，因而解脱力设置过大或过小都会影响伞物分离；杠杆驱动式通过杠杆等机构将货物负载大小及其变化对解脱力的影响降低，但装置机械结构较为复杂；姿态偏摆式所利用的动力来自降落伞水平方向的惯性力和地面风，当地面风速过低或过高时可能失效。
4.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
5.(1)火工品一般为一次性使用且存储要求高，使用火工品的脱离装置结构复杂，管理成本高。
6.(2)负载重量和环境因素会影响物伞分离时的解脱力，在极端状态下可能导致装置失效。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型降落伞机械式自动脱离装置。
8.本发明是这样实现的，一种新型降落伞机械式自动脱离装置包括：
9.锁体；外壳；上锁结构和保险计时机构；
10.所述锁体是其他部件的安装载体，所述外壳安装于锁体上，所述上锁结构和保险计时机构固定于锁体上。
11.进一步，所述锁结构包括锁钩、脱离钩，锁钩通过销轴安装于锁体内，并能绕销轴旋转，与锁体上端配合形成上锁或开放状态；脱离钩通过销轴安装于所述锁体内，并能绕销轴旋转，脱离钩通过旋转与所述锁钩配合，对锁钩起限位作用。
12.进一步，所述保险计时结构包括保险挡块零件、锁舌零件和计时器，保险挡块零件和计时器转子固联，保险挡块上的不同凹槽对应不同的定时时限，锁舌零件通过销轴安装于所述外壳内，锁舌零件与保险挡块零件配合，起限位作用。
13.进一步，所述外壳与锁体配合，可相对锁体滑动。
14.结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
15.第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
16.本发明实施例采用纯机械保险计时装置，保证投放开始时，当装置未达到稳定运行状态时上锁结构保持闭合，不依赖火工品解除保险，在保证承载安全性的同时降低了产品成本。
17.第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
18.本发明实施例结构简单，效果明显，当装置着陆时，货物负载消失，弹簧带动外壳复位，此时只需克服脱离钩和外壳内壁之间的摩擦力即可，保证着陆后即刻开锁，伞物及时分离。
19.第三，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：
20.(1)本发明的技术方案填补了国内外业内技术空白：
21.本发明通过锁舌零件对计时器预上锁，在降落伞完全打开后，在拉力作用下锁舌零件脱出，即保证空投系统正常运行时保险计时装置开始倒计时，避免空投开始时紊流等不稳定的环境因素影响导致伞还未完全打开而保险提前解除，装置失效。
22.(2)本发明的技术方案是否解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：本发明为纯机械结构，实施简单，不受外界因素影响，保证物伞平稳分离。
附图说明
23.图1是本发明实施例提供的新型降落伞机械式自动脱离装置外观示意图；
24.图2是本发明实施例提供的复位弹簧结构示意图；
25.图3是本发明实施例提供的上锁状态示意图；
26.图4是本发明实施例提供的运行状态示意图；
27.图5是本发明实施例提供的复位示意图；
28.图中：101、外壳；102、计时器；103、复位弹簧；104、锁体；201、脱离钩；202、锁钩；203、保险挡块零件；204、锁舌零件。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
30.为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
31.如图1-图5所示，本发明实施例提供的新型降落伞机械式自动脱离装置包括：外壳101、计时器102、复位弹簧103、锁体104、脱离钩201、锁钩202、保险挡块零件203、锁舌零件
204。
32.锁体104是其他部件的安装载体，外壳101、上锁结构和保险计时结构均安装于锁体104上，并通过锁体104使相互之间形成联系。
33.上锁结构包括锁钩202、脱离钩201。锁钩202通过销轴安装于锁体104内，并能绕销轴旋转，与锁体104上端配合形成上锁或开放状态；脱离钩201通过销轴安装于锁体104内，并能绕销轴旋转，脱离钩201通过旋转与锁钩202配合，对锁钩202起限位作用。使用该装置时，按压锁钩202凸起部分，锁钩202下端推动脱离钩201旋转，脱离钩201呈竖直状态，可沿外壳101内壁滑动；锁钩202与锁体104形成闭合结构，装置上锁。
34.保险计时结构包括保险挡块零件203、锁舌零件204和计时器102。保险挡块零件203和计时器102转子固联，保险挡块上的不同凹槽对应不同的定时时限，锁舌零件204通过销轴安装于外壳101内，锁舌零件204与保险挡块零件203配合，起限位作用。当装置初始运行时，计时器102上发条，保险挡块零件203随之转动直至锁舌零件204下端插入对应时限的保险挡块零件203凹槽中，阻止计时器102启动。保险挡块零件203同时对脱离钩201起限位作用，脱离钩201保持竖直状态。负载重物时，锁舌零件204随外壳上移，锁舌下端与保险挡块零件203分离，在弹簧作用下锁舌零件204复位，计时器102启动。
35.外壳101与锁体104配合，可相对锁体104滑动。在装置运行过程中，待计时器102计时结束后，此时装置状态稳定，外壳101保持上滑状态，外壳101内壁限制脱离钩201复位，脱离钩201限制锁钩202复位，使装置在运行过程中保持上锁状态。装置结束运行后，重物负载减小，在复位弹簧103弹力作用下外壳101自动复位，外壳101不再限制脱离钩201，脱离钩201在弹簧作用下复位，锁钩202在弹簧作用下复位，上锁结构打开。
36.本发明工作原理为：安装重物，装置上锁；将降落伞的连接装置套在锁钩202上，外壳底部的通孔用于挂载货物。推动锁钩202，带动脱离钩201旋转。按压锁钩202凸起部分，锁钩202下端带动脱离钩201旋转，直至锁钩202上端与锁体104上端平行，上锁结构闭合，如图3所示。
37.启动保险装置；根据所需时间拧紧发条至对应刻度，保险挡块零件203旋转，锁舌零件204下端插入对应的保险挡块零件203凹槽中。锁舌零件204对保险挡块零件203起限位作用，保险挡块零件203对脱离钩201起限位作用，保持装置在未运行状态下所述上锁结构闭合。
38.装置运行；如图4所示，装置开始运行时，重物负载带动外壳相对锁体104下滑，锁舌零件204与保险挡块装置分离，在弹簧拉力作用下锁舌零件204复位，计时器102启动。当计时器102计时结束，保险挡块零件203复位，此时装置运行稳定，外壳内壁限制脱离钩201转动，脱离钩201对锁钩202起限位作用，防止上锁结构打开。
39.复位；货物落地时，如图5所示，压簧回弹，在弹簧回复力作用下外壳相对锁体104上移，脱离钩201在弹簧弹力下复位，不再对锁钩202起限制作用，弹簧回复力带动锁钩202上端与锁体104顶部分开，上锁结构打开，降落伞连接装置与锁钩202分离。
40.为了证明本发明的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。
41.本发明实施例应用在货物空投中。
42.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新型降落伞机械式自动脱离装置，其特征在于，所述新型降落伞机械式自动脱离装置包括：锁体；外壳；上锁结构和保险计时机构；所述锁体是其他部件的安装载体，所述外壳安装于锁体上，所述上锁结构和保险计时机构固定于锁体上。2.如权利要求1所述的新型降落伞机械式自动脱离装置，其特征在于，所述锁结构包括锁钩、脱离钩，锁钩通过销轴安装于锁体内，并能绕销轴旋转，与锁体上端配合形成上锁或开放状态；脱离钩通过销轴安装于所述锁体内，并能绕销轴旋转，脱离钩通过旋转与所述锁钩配合，对锁钩起限位作用。3.如权利要求1所述的新型降落伞机械式自动脱离装置，其特征在于，所述保险计时结构包括保险挡块零件、锁舌零件和计时器，保险挡块零件和计时器转子固联，保险挡块上的不同凹槽对应不同的定时时限，锁舌零件通过销轴安装于所述外壳内，锁舌零件与保险挡块零件配合，起限位作用。4.如权利要求1所述的新型降落伞机械式自动脱离装置，其特征在于，所述外壳与锁体配合，可相对锁体滑动。

技术总结
本发明属于航空空投技术领域，公开了一种新型降落伞机械式自动脱离装置，外壳安装于锁体上，上锁结构和保险计时结构固定于锁体上。上锁结构包括锁钩、脱离钩，锁钩通过销轴安装于锁体内，并能绕销轴旋转，与锁体上端配合形成上锁或开放状态。脱离钩通过销轴安装于所述锁体内，并能绕销轴旋转，脱离钩通过旋转与所述锁钩配合，对锁钩起限位作用。采用保险计时装置，保证投放开始时，当装置未达到稳定运行状态时上锁结构保持闭合，不受外界因素干扰，保证承载安全性；当装置着陆时，货物负载消失，弹簧带动外壳复位，此时只需克服脱离钩和外壳内壁之间的摩擦力即可，保证着陆后即刻开锁，伞物及时分离。伞物及时分离。伞物及时分离。


技术研发人员：熊烽 廖圣洁 阳静 史铁林 易可心 吴小东 贺伟
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/6/26