一种高空坠物的平衡装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高空坠物的平衡装置。包括一个液压调节器(1)，液压调节器(1)经油管(2)与多个液压油缸(3)连接形成封闭油路，上述的液压油缸(3)内的活塞(4)与支撑柱(5)连接，支撑柱(5)随油缸内的油压变化位移并可伸出液压油缸(3)外，支撑柱(5)下端设有信号发生器(6)，且信号发生器(6)与信号控制装置(7)连接，信号控制装置(7)还与多个气囊(8)连接。本发明的结构设计十分独特，解决了高空坠物在下降落地瞬间的缓冲和平衡问题。
【专利说明】
一种高空坠物的平衡装置
技术领域
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[0001]本发明涉及一种平衡装置，特别涉及一种对高空坠落物体在落地时能保持平稳或不翻滚的装置。
【背景技术】
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[0002]随着航空航天工业进入高速发展时期，大量的民用、军用飞机得到普遍的使用，特别是随着低空空域的开放，大量的通用飞机将会得到使用，并且随着技术的进步与民用化，航天领域亦有民间企业进入，例如太空旅游已经实现。但随着大量的各类飞行器的使用，发生坠毁事故的概率也相应增加，为减少高空坠落对人员及物体造成的损伤，在各类飞行器上安装抗坠毁装置就十分必要。实际上，目前抗坠毁装置很多，更本质上讲已有技术中的所谓的抗坠毁装置一般是在坠落物体的下方设有一个缓冲装置，例如一个大型的气囊，如飞机在空投大型物体(如汽车、装甲车、大型包裹等)时就设有一个大型气囊装置，以达到吸收撞击能量和缓冲作用，或有其它的吸收能量装置(如弹性材料制备的框架装置等)，但上述的能量吸收装置基本属于被动式吸收能量，减缓冲击力。在实际高空重物坠落过程中，如失事的小型飞行器或空投的较精密的物品或返回地面的航天器等，不仅要考虑坠落时撞击力问题，还有一同样重要问题是防止落地时的倾覆或侧向翻滚，特别是当落地地点表面不平时，更易发生物体的倾斜，其不仅会使预装的缓冲装置不能有效地发挥作用，且倾斜导致可能出现的翻滚还可能造成人员的重大伤亡或物体损坏。因此，如何解决高空坠物在落地瞬间的平稳问题就非常重要。
【发明内容】
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[0003]本发明的发明目的是公开一种对高空物体坠落时保持平衡的平衡装置，以减小物体坠落时的人员伤亡和物体损坏的概率。
[0004]实现本发明的技术解决方案如下:包括一个液压调节器，液压调节器经油管与多个液压油缸连接形成封闭油路，上述的液压油缸内的活塞与支撑柱连接，支撑柱随油缸内的油压变化位移并可伸出液压油缸外，支撑柱下端设有信号发生器，且信号发生器与信号控制装置连接，信号控制装置还与多个气囊连接。
[0005]所述的气囊设有至少两个气体发生器，且具有不同的气体量，各个气体发生器与信号控制装置独立连接。
[0006]所述的液压油缸为三个或四个，呈三角形或矩形布局。
[0007]所述的气囊为三个或四个，且气囊设置在液压油缸的外侧。
[0008]所述的液压油缸上设有多个对水敏感的感知器并与信号控制装置连接。
[0009]本发明的结构设计十分独特，是在充分研究一些高空坠物的坠落速度和本发明所采用的液压机构与气囊机构的时间运行的特点后得到的技术方案，经初步测算和试验得到了良好的效果，本发明解决了高空坠物在下降落地瞬间的缓冲和平衡问题，即使是坠物落在不平坦的地面或具有一定坡度的地面均能使坠物不翻滚或倾倒造成的坠物或坠物携带的物品或所载的人员出现损坏或人员伤亡。
【附图说明】
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[0010]图1为本发明的技术方案的示意图。
【具体实施方式】
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[0011]本发明的【具体实施方式】所给出的技术方案或内容是为便于对本发明的理解，而不应视为是对本发明的权利要求保护范围的限制。
[0012]请参见图1，本发明的具体实施例如下:包括一个液压调节器I，液压调节器I经油管2与多个液压油缸3连接形成封闭油路，即各个液压油缸3经油管2和液压调节器I均为相通结构，液压油缸3内的活塞4与支撑柱5连接，支撑柱5随液压油缸3内的油压变化位移并可伸出液压油缸3外，当某一支撑柱5受到压力向液压油缸3内位移时，液压油经油管2和液压调节器I形成的封闭油路将压力传递给其它的液压油缸，驱动其它的支撑柱向液压油缸外位移，当多个支撑柱均受到压力后，最终液压油的压力确定后，则多个支撑柱不再位移，当将上述的液压调节器和连接的多个油缸设置在坠物的预计撞击地面表面，如直升机或低速飞行器的下表面或返回式飞船仓或空投物与降落伞相对的一表面，则按上述支撑柱的位移后稳定，则各支撑柱会随地面的高低起伏或坡度而伸出各自油缸的长度不同而起到支撑物体的作用，最终调整了坠落物的平移性。上述的液压调节器I实质上的主要作用就是提供一个可供各液压油缸3的液压油实现相互连通和实现油路封闭的作用，这可视为已有技术且有多种技术选择，在本实施例中不作详细的论述和限定，或可选本
【申请人】的在先设计(中国专利申请，申请号为201310315390.7)所记载的技术方案。
[0013]上述的技术方案已可初步完成高空坠物落地瞬间的平衡问题，并且液压油在油路中的反复的压力平衡过程本身就是一个吸收撞击能量或缓冲的过程，但上述技术方案中，由于支撑柱5不可能制备为很大的直径，因此支撑柱5对地面的支撑可视为接近点支撑，当坠落物体积较大或相对形状有较大的不对称性时，则会存在物体重心偏置的问题，则上述的支撑柱5的支撑面就显不足，物体还是会存在向重心所处方向翻转的趋势，为此对上述的技术方案作了进一步的改善；在上述的支撑柱5的下端设有信号发生器6，且信号发生器6与信号控制装置7连接，信号控制装置7还与多个气囊8连接，当前述的支撑柱5与地面接触的瞬间，信号发生器6产生一个信号并传递给信号控制电路，如果地面不平坦或有一定斜坡，则多个支撑柱5下端设置的多个信号发生器6产生多个不同时间的信号序列，该信号序列意味着支撑柱5伸出液压油缸3的长度的序列，最后产生信号的支撑柱5伸出液压油缸3的长度最长，即该支撑柱5位于地面的最低处，当信号控制装置7确认了位于地面的最低处的支撑柱5后，则给位于该支撑柱5的气囊8 一个启动信号，气囊8弹出并与地面接触，则该气囊8给予位于地面的最低处的支撑柱5 —个附加的支撑力，更为重要的是增加了该位置的支撑面积，特别是当地面为斜坡时，该气囊8提供的附加支撑力与增加的支撑面积具有重要的平衡作用，则使高空坠物达到更好的落地后的平稳状态。
[0014]为使高空坠物达到更佳的平稳状态，上述的气囊8设有至少两个气体发生器9，气体发生器9可以使用常规的气体发生器，例如由火工品构成的气体发生器，其反应时间非常快，可以低于毫秒量级，远快于液压装置的压力传递与振荡时间，上述的不同的气体发生器9具有不同的气体量，且各个气体发生器9与信号控制装置7独立连接，当地面不平时甚至地面有坑并且正好有一支撑柱5位于坑内，该支撑柱5给出的信号过晚则意味着该位置过于不平，或可能出现该支撑柱5位于坑内时其支撑柱不与地面接触而无信号产生，这时信号控制装置7接收到过晚达到的信号或没有接到触地信号，则启动气体量最大的气体发生器9或同时启动两个或多个气体发生器9，以增加或补充对坠物的支撑，以避免出现无支撑柱支撑时出现的倾倒或翻滚的可能。一般而言，上述的液压油缸3为三个或四个，呈三角形或矩形布局，具体设置可视坠物的形状再确定，当然液压油缸可多于四个，同时气囊8为三个或四个，且气囊8设置在液压油缸3的外侧，上述的三角形或矩形为支撑柱构成的支撑面，一般情况下上述的支撑面愈大则物体愈平移，特别是对异形的坠物，而气囊设置在液压油缸的外侧是指位于上述的三角形或矩形之外，则可使上述的三角形或矩形面积增加而提高坠物的平移性。
[0015]实质上本发明是在对坠物的坠落速度(一般小于1m/秒)，液压系统的压力传递和机构运动时间(一般大于10毫秒量级)和气囊中气体发生器的反应时间(可控制在毫秒或低于毫秒量级)而作出的设计，反复作了多种试验得到很好的技术效果，特别适用于低速飞行器或高空空投物或航天领域的返回舱使用，实际上本发明的多个气囊不仅具有上述的技术效果，如果在高空坠物的液压油缸3上设有多个对水敏感的感知器10并与信号控制装置7连接，可同时弹出多个气囊，将坠物浮出水面，以随时打捞或为救出人员创造出宝贵的救生时间；在本发明中所述的信号控制装置7为已有技术的适当的选用，信号发生器6可选用常规的压力传感器，只需选用动态响应较高的即可。
【主权项】
1.一种高空坠物的平衡装置，其特征在于包括一个液压调节器(I)，液压调节器(I)经油管(2)与多个液压油缸(3)连接形成封闭油路，上述的液压油缸(3)内的活塞(4)与支撑柱(5)连接，支撑柱(5)随油缸内的油压变化位移并可伸出液压油缸(3)外，支撑柱(5)下端设有信号发生器(6)，且信号发生器(6)与信号控制装置(7)连接，信号控制装置(7)还与多个气囊(8)连接。2.按权利要求1所述的高空坠物的平衡装置，其特征在于所述的气囊(8)设有至少两个气体发生器(9)，且具有不同的气体量，各个气体发生器(9)与信号控制装置(7)独立连接。3.按权利要求1或2所述的高空坠物的平衡装置，其特征在于所述的液压油缸(3)为三个或四个，呈三角形或矩形布局。4.按权利要求3所述的高空坠物的平衡装置，其特征在于所述的气囊(8)为三个或四个，且气囊(8)设置在液压油缸(3)的外侧。5.按权利要求4所述的高空坠物的平衡装置，其特征在于所述的液压油缸(3)上设有多个对水敏感的感知器(10)并与信号控制装置(7)连接。
【文档编号】F16F15/023GK105889408SQ201510005872
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月7日
【发明人】杨黎明, 赵恒义, 王礼立, 余同希
【申请人】宁波大学