专利名称：自控定位式浮空装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种浮空装置，尤其涉及一种可在高空投放后自动完成预定携带
负载、定位浮空等系列功能的自控定位式浮空装置。该装置既可应用于各军种的电子对抗和战场侦查探测领域，也可应用于大气信息监测等领域。
背景技术：
目前，用于运载侦察、探测及干扰等器材的技术手段有车载、机载及浮空器运载。地面上的车载侦察、探测及干扰装置因体积笨拙而机动性较差。机载侦察、探测及干扰装置虽机动性好、效率高，但隐蔽性差且造价昂贵。运载侦察、探测及干扰等器材的浮空器一般包括囊体、尾翼、头锥、缆绳和放置执行任务的相关设备或人员的仓体。这种浮空器需要人工在地面预先用外界贮气充气装置将气体充到囊体中，才能携带负载升空。通常，浮空器的体积都很大，所携带的负载质量也很大，因此，无法实现快速而机动的空中投放，适用范围受到一定限制。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，克服现有运载技术在机动性、灵活性及成本等方面的不足，提供一种自控定位式浮空装置，该浮空装置可通过飞机或火箭炮在高空中直接投放，且在投放后可携带负载实现自动定位浮空，此外，还可在负载完成任务之后自动销毁。 为解决上述技术问题，本实用新型包括嘴部套有第一隔板的气瓶、壳体、逆止结构
的单向阀、减压阀、气球、自毁装置、通气管以及安装在第一隔板上的火工装置、线轮部件、
线轮制动解锁器、切割器；所述壳体下端与第一隔板固连，其上端的环形定位台上固连第二
隔板，所述气球和带有所述自毁装置的负载均放置在所述第二隔板上，气瓶的气口相继通
过所述减压阀和通气管与所述火工装置的进气口连接，火工装置的出气口与所述单向阀连
接，所述气球的气口紧绑在单向阀的阀口上；所述负载通过线轮部件中系留绳的一端绑在
气球上，系留绳的另一端固定在线轮部件中的线轮上；所述线轮制动解锁器的制动销对所
述线轮部件进行锁定，当线轮制动解锁器通电且作用后释放线轮部件；所述火工装置含有
设有气道的火工装置本体、堵头、闭气销、第一密封圈和第一电爆管，闭气销的一端安装第
一密封圈，闭气销和第一电爆管均放置在火工装置本体中且两者之间留有一定空间作为第
一气室，堵头通过闭气销支撑在火工装置本体的进气口且进气口与闭气销的轴线垂直，第
一电爆管作用后通过闭气销运动使堵头掉落，经过所述减压阀减压后的气体通过所述气道
给所述气球充气；所述切割器含有第二电爆管、第二密封圈、切刀、剪切螺钉和切割器本体，
切刀前端和后端分别带刀刃和刀把且第二密封圈套在刀把上，切刀与第二电爆管依次装入
切割器本体中，切刀的刀刃正对火工装置的出气口，切刀的刀把端面与第二电爆管之间留
有一定空间作为第二气室，切刀通过剪切螺钉与切割器本体固连，第二电爆管作用后剪断
剪切螺钉，使切刀在运动中切断火工装置的出气口 ；所述第一电爆管、自毁装置分别作为第一、第二单独回路接入所述负载的控制电路中，而所述线轮制动解锁器和所述第二电爆管
作为并联回路接入所述负载的控制电路中；在自控定位式浮空装置从高空中抛出后，所述
负载的控制电路向第一单独回路提供输入发火电能，延迟一定时间后又向并联回路提供发
火电能，负载在完成自身功能使命后，所述控制电路向第二单独回路提供发火电能。 本发明还包括一个螺堵，螺堵为带有外螺纹的圆筒，螺堵放置在所述第一气室中，
螺堵的一个端口正对所述第一电爆管的输出端口，另一个端口紧邻所述闭气销。 根据本发明，所述气瓶中充有30MPa的氦气，所述减压阀可将气瓶输出的气体压
力减至到6MPa 10MPa。 本实用新型可自身携带存贮有高压氦气的高压气瓶，并通过减压阀对其输出的高压氦气减压后给气球充气；利用火工装置、切割器、线轮制动解锁器体积小，作用可靠等优点，实现小体积条件下的高压充气管路的密封、打开、切割及线轮部件的制动与解锁；气球充气后携带负载完成定位浮空功能。本实用新型结构组成简单、体积小且成本低廉，因此可搭载在飞机或火箭炮上并在高空中抛放，从而实现了侦察、探测装置等小质量负载的快速、机动、灵活的投放布置。此外，本实用新型还具有自毁功能，可起到保密和降低对环境影响的双重作用。
图1是本实用新型自控定位式浮空装置的结构组成示意图。[0009] 图2是图1中所示火工装置的剖面结构示意图。[0010] 图3是图1中所示切割器的剖面结构示意图。[0011] 图4是本实用新型的电路构成示意图。
具体实施方式
以下结合附图及优选实施例对本实用新型作进一步的详述。 根据图1所示，本实用新型优选实施例主要包括气瓶1、壳体5、火工装置14、线轮部件6、线轮制动解锁器4、切割器13、单向阀11、减压阀3、三通12、气球10、自毁装置9、通气管15及相应的连接件。气瓶l由金属材料作为内胆，外层包覆缠绕碳纤维材料，可提高气瓶强度，减小尺寸和重量。气瓶l的嘴部套有带外螺纹的第一隔板2。火工品装置14、线轮部件6和切割器13均通过相应的连接件固连在第一隔板2的上端面上。壳体5下端带有内螺纹，上端带有环形定位台，壳体5的内螺纹与第一隔板2的外螺纹配合连接，其环形定位台上固连第二隔板7。自毁装置9固连在负载8上，气球10和负载8均放置在第二隔板7的上端面上。负载8可以是小型侦察器材、电子对抗器材或大气监测器材等。三通12的第一端口与气瓶1的气口螺纹连接，第二端口与减压阀3螺纹连接，第三端口作为充气端口。三通12的充气端口为逆止结构，即气体只能通过它充进去，而不能通过它泄漏出来。在本实用新型装配完成之后，通过三通12的充气端口可向气瓶1中充入30MPa的高压氦气。减压阀3通过通气管15与火工装置14连接，减压阀3可将气瓶1送出的30MPa高压气体减压到6MPa 10MPa后送入火工装置14的进气口 。火工装置14的出气口与单向阀11连接，气球10的气口紧绑在单向阀11的阀口上，单向阀11也为逆止结构，它只能向气球10中充气，而不会外泄气球10中的气体。负载8和线轮部件6中系留绳的一端绑在
4气球10上，系留绳的另一端固定在线轮部件6中的线轮上。线轮制动解锁器4的制动销旋 进线轮部件6中，以对线轮进行锁定，当线轮制动解锁器4作用即动作时，将制动销由线轮 部件6中拔出，使线轮解锁而处于自由状态。 根据图2所示，火工装置14含有转接头16、铜质堵头17、闭气销18、第一密封圈 21、螺堵20、火工装置本体22、第一电爆管19。火工装置本体22设有横向孔、纵向孔和气 道，且纵向孔通过横向孔与气道相通，火工装置本体22通过螺钉固连在第一隔板2上。闭 气销18为哑铃式结构。闭气销18和第一电爆管19均放置在火工装置本体22的横向孔中 且两者的相邻端面之间安装螺堵20，螺堵20为带有外螺纹的圆筒体，螺堵20的一个端口正 对第一电爆管19的输出端口，另一个端口则紧邻闭气销18，已保证第一电爆管19与闭气销 18之间具有体积固定的空气间隙。闭气销18的一端鹏铃设有一圈凹槽且凹槽内安装第一 密封圈21，从而将闭气销18和第一电爆管19之间的空间构成密闭的第一气室。转接头16 则固连在火工装置本体22的纵向孔及进气口中，其一端与通气管15的端口连接，另一端将 铜质堵头17压紧在闭气销18的另一端鹏铃上。铜质堵头17的作用是对进入转接头16中 的气体进行封堵，即不让气体进入火工装置本体22的横向孔中。当第一电爆管19作用时， 其火药燃烧产生的气体在螺堵20的筒体空腔中形成较高的压强，推动闭气销18沿火工装 置本体22的横向孔移动，导致铜质堵头17掉落，从而使由通气管15送出的气体通过转接 头16进入横向孔中，再经过火工装置本体22中的气道传输到火工装置的出气口 ；而第一电 爆管19作用时所产生的固体残渣由于第一密封圈21的密封作用，全部密闭在螺堵20中， 因此不会进入气道中。 根据图3所示，切割器13含有第二电爆管27、第二密封圈26、切刀24、剪切螺钉 25、切割器本体28、砧板23、支架29。切割器本体28带有横筒体并通过支架29和螺钉与 第一隔板2固连。砧板23固连在切割器本体28上，砧板23的砧板面与火工装置14出气 口端垂直。切刀24前端和后端分别为刀刃和圆形刀把，两个第二密封圈26套在切刀24的 圆形刀把上。切刀24与第二电爆管27依次装入切割器本体28的横筒中，切刀24刀刃一 端的侧面与砧板23的砧板面为压紧接触，而前端的刀刃则正对火工装置14的出气口 ；切刀 24圆形刀把的端面与第二电爆管27相邻且两者之间留有一定的空间作为第二气室；切刀 24通过剪切螺钉25与切割器本体28的横筒固连。当第二电爆管27作用时，其产生的火药 气体在气室达到一定压力后，就会推动圆形刀把带动整个切刀24向前运动，切刀24的运动 导致剪切螺钉25被剪断，之后，切刀24在高压气体作用下沿着砧板23砧板面运动切断火 工装置14的出气口。 根据图4所示，第一电爆管19和自毁装置9分别作为第一、第二单独回路接入到 负载8的控制电路中，线轮制动解锁器4和第二电爆管27作为并联回路接入到负载8的控 制回路中。在自控定位式浮空装置从高空中抛出投放后，负载8的控制电路向第一电爆管 19输入发火电能，致使第一电爆管19发火。在第一电爆管19发火后的24s 28s之后，负 载8的控制电路向线轮制动解锁器4和第二电爆管27提供发火电能并使两者完成发火动 作。在负载8完成自身的功能使命后，负载8的控制电路向自毁装置9提供发火电能，自毁 装置9发火将负载8炸毁。 本实用新型的作用过程如下 当本实用新型的自控定位式浮空装置从高空中抛出投放后，负载8的控制电路首先向第一电爆管19提供点火电能，第一电爆管19作用而推动闭气销18移动，由此使铜质 堵头17下落，从而使气瓶1中的氦气相继经过减压阀3和通气管15进入火工装置14中的 气道，然后氦气通过火工装置14出气口再经单向阀11给气球10充气。当充气过程持续到 24s 28s时，负载8的控制电路同时给线轮制动解锁器4和第二电爆管27提供点火电能， 随即线轮制动解锁器4动作，拔出插入线轮部件6中的制动销，从而使线轮处于自由状态； 与此同时，第二电爆管27发火并推动切刀24剪断剪切螺钉25，随后切刀24将火工装置14 的出气口剪断并释放气球IO，利用气球10的浮力运载负载8升空，余下装置向下坠落到地 面。在气球10携带负载8和系留绳升空的过程中，线轮部件6中的线轮被牵引转动而放线。 放线完成后，气球10在线轮部件6及一定绕线长度的系留绳作用下实现定位浮空。而当负 载8完成自身的功能使命后，其控制电路给自毁装置9提供点火电能，自毁装置9发火并销 毁负载8，以满足不泄密和低污染的要求。
权利要求一种自控定位式浮空装置，包括嘴部套有第一隔板[2]的气瓶[1]、壳体[5]、逆止结构的单向阀[11]、减压阀[3]、气球[10]和通气管[15]，其特征在于还包括自毁装置[9]以及安装在第一隔板[2]上的火工品装置[14]、线轮部件[6]、线轮制动解锁器[4]、切割器[13]；所述壳体[5]下端与第一隔板[2]固连，其上端的环形定位台上固连第二隔板[7]，所述气球[10]和带有所述自毁装置[9]的负载[8]均放置在所述第二隔板[7]上，气瓶[1]的气口相继通过所述减压阀[3]和通气管[15]与所述火工装置[14]的进气口连接，火工装置[14]的出气口与单向阀[11]连接，所述气球[10]的气口紧绑在单向阀[11]的阀口上；所述负载[8]通过线轮部件[6]中系留绳的一端绑在气球[10]上，系留绳的另一端固定在线轮部件[6]中的线轮上；所述线轮制动解锁器[4]的制动销对所述线轮部件[6]进行锁定，当线轮制动解锁器[4]通电且作用后释放线轮部件[6]；所述火工装置[14]含有设有气道的火工装置本体[22]、堵头[17]、闭气销[18]、第一密封圈[21]和第一电爆管[19]，闭气销[18]的一端安装第一密封圈[21]，闭气销[18]和第一电爆管[19]均放置在火工装置本体[22]中且两者之间留有一定空间作为第一气室，堵头[17]通过闭气销支撑在火工装置本体[14]的进气口且进气口与闭气销的轴线垂直，第一电爆管[19]作用后通过闭气销运动使堵头[17]掉落，经过所述减压阀[3]减压后的气体通过所述气道给所述气球充气；所述切割器[13]含有第二电爆管[27]、第二密封圈[26]、切刀[24]、剪切螺钉[25]和切割器本体[28]，切刀[24]前端和后端分别带刀刃和刀把且第二密封圈[26]套在刀把上，切刀[24]与第二电爆管[27]依次装入切割器本体[28]中，切刀[24]的刀刃正对所述火工装置[14]的出气口，切刀[24]的刀把端面与第二电爆管[27]之间留有一定空间作为第二气室，切刀[24]通过剪切螺钉[25]与切割器本体[28]固连，第二电爆管[27]作用后剪断剪切螺钉[25]，以使切刀[24]在运动中切断火工装置[14]的出气口；所述第一电爆管[19]、自毁装置[9]分别作为第一、第二单独回路接入所述负载[8]的控制电路中，而所述线轮制动解锁器[4]和所述第二电爆管[27]作为并联回路接入所述负载[8]的控制电路中；在自控定位式浮空装置从高空中抛出后，所述负载[8]的控制电路向第一单独回路提供输入发火电能，延迟一定时间后又向并联回路提供发火电能，负载[8]在完成自身使命后，所述控制电路向第二单独回路提供发火电能。
2. 根据权利要求l所述的自控定位式浮空装置，其特征在于还包括一个螺堵[20]，螺 堵[20]为带有外螺纹的圆筒，螺堵[20]放置在所述第一气室中，螺堵[20]的一个端口正 对所述第一电爆管[19]的输出端口，另一个端口紧邻所述闭气销[18]。
3. 根据权利要求1或2所述的自控定位式浮空装置，其特征在于所述气瓶[1]中充 有30MPa的氦气，所述减压阀[3]将所述气瓶[1]输出的气体压力减至6MPa 10MPa。
专利摘要本实用新型公开了一种自控定位式浮空装置，该装置可搭载在飞机或火箭炮上并于高空中直接投放。在空中抛放后，该装置根据负载控制电路的时序控制，相继通过相应的火工装置自动打开充气管路给气球充气，在气球充气之后自动切断与气球相连的充气管路，同时解除对线轮的制动，气球在浮力作用下脱离充气部件，并携带绑在气球上的负载和系留绳自由升空。系留绳另一端相连的充气部件坠落地面，通过系留绳控制气球的定位浮空，负载功能完成时实施自毁。本实用新型适用于定量质量的负载，且具有快速、机动、灵活投放布置和成本低廉的优点。
文档编号B64B1/50GK201506466SQ200920034879
公开日2010年6月16日 申请日期2009年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者刘传新, 同作龙, 尹淼, 张全可, 赵洪海, 陈继业 申请人:中国兵器工业第二一三研究所