直升机陆空海空故障停车时的安全降落装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 直升机陆空海空故障停车时的安全降落装置，属于航空器材类。
【背景技术】
[0002] 当今世界，众多的研究机构和飞机制造厂家都一直在为如何制造出空中故障时安 全降落的飞机而挖空心思、绞尽脑汁、想尽一切办法，且不断投入巨大的人力和财力努力 着，但是，空难还在继续、悲剧还在上演，每次空难，不但让遇难者家属痛不欲生、不但给国 家带来巨大损失，而且也给航空业的声誉带来恶劣的影响。原因是由于飞机在高空中飞行， 恶劣的气候影响、闪电雷击、飞鸟碰撞、机械故障以及油路过热导致起火等各种原因致使飞 机停车不能正常飞行的因素实在是太多太复杂，所以，飞机失事仍难以避免…… 2〇〇4年，美国太空总署拨款67万美元与美国弹道防御系统公司合作研究，设计新一代 可使用于小型飞机的紧急降落伞系统，该降落伞系统装置在小型飞机后座的后面，靠人手 操作，利用火箭弹射出，可在1秒之内快速张开。当飞机失控时机长可打开降落伞，降落伞 的强力绳索系住机翼、机身和机尾，可令飞机安全降落地面。但该降落伞只能用于速度低、 超轻型的小飞机，对于重量超吨、时速900公里的喷气式客机没有帮助。
[0003] 至于直升飞机的空中停车安全降落问题，至今鲜有报道。这是因为直升飞机上有 旋翼，后有尾翼，既无法像给小型飞机那样拴上降落伞，也很难像战斗机弹射座椅那样将飞 行员直接弹离飞机……所以至今，直升机的乘员逃生问题，只有前苏联研制过武装直升机 降落伞方式，跟战斗机的弹射逃生类似，逃生时，旋翼上的爆炸螺栓会先把旋翼炸飞脱落， 然后将飞行员弹出座舱，目标是以人为本挽救飞行员，至于飞机值多少钱以及是否还有其 他乘客就都不管了。目前，全世界现役的直升飞机只有俄罗斯的卡50有上述的弹射座椅。 至于民用直升机，别说是空中停车后乘员的逃生问题了，就是飞行员开伞落地的方式，也没 见报道过。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的，就是针对上述直升机陆空海空故障停车后不能安全降落的问题， 提供一种一旦空中故障停车时，飞行员、安保员、服务员甚至一般乘客均可操纵的安全降落 装置，既挽救乘客，也挽救飞机。
[0005] 本发明所采取的方法一是在直升机旋翼的上方安装一个类似于飞碟"UF0"的碟状 盒--"頂翼"，盒内装备着降落伞，飞机正常飞行时，"飞碟"随着旋翼一起转动，而当直升 机故障停车时，"飞碟"里的降落伞会在冷爆弹的作用下，一秒钟内弹射出"飞碟"并且张开， 从而使飞机缓缓降落地面；为了防止旋翼在降落伞打开时旋绞伞绳使降落伞失效，"飞碟" 里专门设计了一套离合装置，该离合装置在旋翼正常旋转的情况下处于离开状况，使降落 伞一直保持同"飞碟"同步旋转，而当降落伞弹射出"飞碟"后，在降落伞的拉拽力下，该离合 装置立刻处于闭合状态，此时，无论旋翼转动与否，伞绳都不会受旋翼的影响而绞动，从而 确保降落伞正常张开使用。由于"飞碟"的下端面是个平面或略微向上凹进，上端面是个向 上凸起的弧面，如此就相当于在直升机的顶端加了个翅膀一"頂翼"的名称即由此而来， 只要直升机正常飞行，根据伯努利流体力学原理，该頂翼就会产生一定的升力，正好弥补了 直升机旋翼中心部位升力小甚至没有多点升力的缺陷，故不但不加重飞机的负担，还反而 会增加飞机的升力，减小旋翼的负担，降低飞机的能耗，减少二氧化碳的排放量，清洁空气， 实施环保。
[0006] 而当飞机在海面上空停车时，无论多好的降落伞急救也无济于事。此时，直升机须 启动另一套装置方能保安全。这套装置安装在飞机下方起落架之中，由于身处机身的底部， 并且是具有机翼升力功能的海面救生装置，故取名为"底翼"。该底翼的基本原理、构造以 及外形与前述"飞碟"頂翼大体相同，所不同的是该底翼里装的是水面浮艇而不是降落伞， 其形状也不一定是圆的、椭圆的，而是以长方形居多，其宽度比起落架小，其长度与机身相 当，凹面向下，凸面向上，如此又等于给飞机增加了一个机翼，可大大增加飞机的升力，至少 也能抵消掉飞机因增加了一套底翼等装置而给发动机增加的额外负担；又由于该底翼身处 机身的底部，所以可以有效地躲避飞机旋翼向下的风的压力（俗称下洗风力）而给飞机造成 的升力损失，比另外给直升机加装两幅暴露在旋翼下洗风压力下的翅膀的升力效果要好得 多。当飞机在海面上空故障停车后，启动底翼里的冷爆弹，水面浮艇会立刻弹出底翼并充气 垫衬在飞机下面，同时，安装在起落架外侧机身下方的空气储罐会在几秒钟内给浮艇充气， 从而使飞机安全降落在海里。又由于该水面浮艇设计独特，功能相当于捞饺子的漏勺，因而 即使飞机在离海平面很低的空中故障停车，只要有一两秒钟的弹射浮艇的时间，之后即使 飞机连同浮艇一起像石头一样扎进水中，充足了气体的浮艇也会在十秒钟内将飞机托出水 面。
[0007] 附图：附图为本发明的结构示意图，[1]为顶翼即"飞碟"，[2]为頂翼底，简称翼 底，[3]为頂翼盖，简称翼盖，[4]为降落伞，[5]为伞绳，[6]为伞绳固定板，[7]为弹簧，
[8] 为冷爆弹，又称弹射弹，[9]为降落伞弹射遥控天线，[10]为推力轴承，[11]为蜘蛛状 强力筋板，[12]为强力筋板固定螺栓，[13]为頂翼连接杆，简称连接杆，[14]为旋翼，[15] 为浆毂，[16]为旋翼动力轴，[17]为降落伞弹射手动控制线，简称伞控线，[18]为降落伞弹 射控制器，简称控制器，[19]为机身，[20]为空气储罐，[21]为起落架，[22]为底翼，[23] 为底翼底，[24]为底翼盖，[25]为水面浮艇，简称浮艇，[26]为浮艇弹射弹，也称浮艇冷爆 弹，[27]为浮艇弹射弹无线天线，[28]为底翼强力筋，[29]为底翼联接杆，[30]为充气管 道，[31]为浮艇弹射手动控制线，[32]为浮艇弹射控制器。
[0008] 具体实施方案：本发明的具体实施方案分为两步，第一步是在旋翼[14]的上方 安装頂翼[1];第二步是在起落架[21]中间安装底翼[22]--包括在起落架[21]与机身 [19]底部之间安装空气储罐[20]。
[0009] 頂翼[1]是个有盖有底的圆盘碟盒状体，盒的中间装置着降落伞[4]等等，盒的 空间由翼底[2]与翼盖[3]的不同的弧面连接在一起而自然形成；頂翼[1]通过连接杆
[13]和浆毂[15]安装在旋翼[14]上方中央部位；由于頂翼[1]的下端面即翼底[2]是 个没有弧度的平面或者向上略微凹进的弧面，上端面即翼盖[3]是个向上凸起的弧面且翼 底[2]的弧面半径大于翼盖[3]的弧面半径，也就是说小的凹弧面在下大的凸弧面在上， 故根据伯努利流体力学中关于"流速大压力小，流速小压力大"的原理，当空气从頂翼[1] 的任意一边的边沿流向另一边的边沿时，底部弧面小，流速慢，压力大，而盖部弧面大，流速 快，压力小，故气流会对翼底[2]产生一个向上的升力即托举力，该托举力可以通过公式 /.一O即升力=机翼升力系数X 1/2 X空气密度X速度的平方X机翼面积 求得。
[0010] 根据计算，该頂翼[1]在飞机正常飞行的状态下，给飞机带来的升力大大高于頂 翼[1]及其内置物的重力。换句话说，给直升机加装上该頂翼[1]后，不但不会加重飞机的 负担，还反而会增加飞机的升力，减小旋翼的负担，降低飞机的能耗。又由于该頂翼[1]是 个符合流体力学的光滑的碟流体，且处于旋翼的中央部位，故跟随旋翼旋转时给旋翼造成 的旋转方向的风的阻力微乎其微，几乎可以忽略不计。
[0011] 翼底[2]是个下端面平直或略微向上凹进的薄壁圆盘碟状体，其顶部的中心部位 即弧面的最高凸突部位向下冲压了一个直径不大于200_的坑窝，以便装置轴承、弹簧及 伞绳板等物件和起到强力的作用。
[0012] 翼盖[3]是个上端面向上凸起的薄壁圆盘碟状体，其与翼底[2]连接时的弧面方 向相同，其连接方式可以是粘接的，也可以是折边压合的，还可以是铆钉铆合或者螺栓与螺 母紧固的。
[0013] 强力筋板[11]是一个类似于蜘蛛状的综合体，"蜘蛛"的"肚子"是个冲压而成的直 径不大于200_的坑窝，"爪子"即是它向外屈伸的强力筋板，其弧度与翼底[2]相同，以便 与翼底[2]无缝相连，其数量或为3、4根，或为5、6根，或为8根，最多10根，其与翼底[2] 的联接除螺栓螺母紧固的形式外，也可以采用粘接或铆、焊的形式以及粘、铆、螺栓螺母同 时使用的形式，在其与翼底[2]相连所形成的坑窝腔里，依次装有弹簧[7]、推力轴承[10] 和伞绳固定板[6]，在飞机正常飞行的情况下，推力轴承[10]和伞绳固定板[6]在弹簧[7] 的推力下窝在翼底[2]中心的坑窝底部与頂翼[1]同步运动，一旦冷爆弹[8]弹爆掀翻翼 盖[3]而使降落伞[4]弹射出頂翼[1]并且张