本发明涉及载人空降安全防护领域，具体涉及一种空降乘员多级气囊协同缓冲座椅的工作方法。
背景技术：
载人空降即空降战车与乘员同时实施空降。由于空降乘员在着陆瞬间将承受到地面巨大的冲击载荷，为了确保空降乘员安全着陆，必须采用乘员防护装置来减少冲击载荷对人体的损伤。大量实践表明，良好的乘员防护装置可以大幅度地减少乘员损伤和降低死亡率。所以，空降乘员防护装置是空降技术研究的重中之重。空降乘员安全座椅作为一种整体防护装置能有效减小冲击载荷对乘员造成的损伤，并避免乘员与战车内饰发生二次碰撞。因此这就需要针对空降乘员坐姿开发专门的安全座椅来保障空降乘员的安全性。
在实际的载人空降着陆过程中，现有空降乘员安全座椅的缓冲效果有限，并存在以下问题。
现有的空降乘员安全座椅及其吸能缓冲器基本采用机械式，这就造成座椅体积大、质量重，储存与运输均十分不便，不能满足紧急空降快捷方便的要求。
现有的机械式安全座椅吸能缓冲器的缓冲特性曲线在设计确定后不能改变，只有按设定的着陆冲击条件进行缓冲才能得到较为满意的效果。如果外界条件改变，其缓冲特性曲线也无法随之变化。
为了克服机械式空降乘员安全座椅体积大、质量重的缺点，少部分现有技术使用了全气囊缓冲座椅的技术方案，如公开号为cn1927657a的专利“全气囊缓冲座椅”，但这种全气囊缓冲座椅的结构并未根据空降乘员最佳的着陆姿势来进行设计，而且采用的是结构单一的单气室气囊缓冲座椅，从而造成气室初始缓冲气压的设定过于单一且存在局限性，导致缓冲防护效果有限。
现有的单气室气囊缓冲座椅通过排气孔向外排气，从而实现泄压。但在载人空降着陆缓冲过程中，如果气囊缓冲座椅排气孔过大，则无法对人体实施有效缓冲防护，容易造成人体与战车内饰发生二次碰撞；如果气囊缓冲座椅排气孔过小，容易因气囊腔内部压力剧增以及向外排气速度过慢导致气囊爆破，这将对空降乘员带来致命性的损害。
技术实现要素：
为了克服上述问题，本发明提出一种能同时解决上述多种问题的多级气囊协同缓冲座椅的工作方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空降乘员多级气囊协同缓冲座椅的工作方法，所述多级气囊协同缓冲座椅包括上气室、中部气室和下气室；所述上气室、中部气室和下气室采用从上而下叠加的方式进行布置；上气室设有与空降乘员最佳着陆坐姿相匹配的上气室凹台；上气室表面设置上气室充气阀，上气室表面设置上气室排气阀，上气室与中部气室之间设置气室隔膜一，所述气室隔膜一上设置联合排气阀一；所述中部气室表面设置中部气室充气阀，中部气室表面设置中部气室排气阀，中部气室与下气室之间设置气室隔膜二，所述气室隔膜二上设置联合排气阀二；所述下气室底部设置扣环装置，起到定位约束作用；所述下气室设置下气室充气阀，下气室表面设置下气室排气阀。
工作步骤如下：第一步骤、在实施载人空降之前，分别对空降乘员多级气囊协同缓冲座椅的上气室、中部气室和下气室进行充气，其中，所述上气室通过上气室充气阀实现充气膨胀；所述中部气室通过中部气室充气阀实现充气膨胀；所述下气室通过下气室充气阀实现充气膨胀；空降乘员多级气囊协同缓冲座椅在充气状态下，所述上气室凹台能将空降乘员包裹在气囊缓冲座椅内，对空降乘员实施全方位的保护；第二步骤、载人空降着陆过程中，所述上气室的内部气压高于上气室排气阀压力的设置阀值时，所述上气室排气阀的阀门打开，上气室向外界排气泄压，所述上气室的内部气压高于联合排气阀一压力的设置阀值时，所述联合排气阀一的阀门打开，上气室向中部气室排气，中部气室膨胀，实现一级缓冲；第三步骤、载人空降着陆过程中，所述中部气室的内部气压高于中部气室排气阀压力的设置阀值时，所述中部气室排气阀的阀门打开，中部气室向外界排气泄压，所述中部气室的内部气压高于联合排气阀二压力的设置阀值时，所述联合排气阀二的阀门打开，中部气室向下气室排气，下气室膨胀，实现二级缓冲；第四步骤、载人空降着陆过程中，所述下气室的内部气压高于下气室排气阀压力的设置阀值时，所述下气室排气阀的阀门打开，下气室向外界排气泄压，实现三级缓冲；第五步骤、空降乘员安全着陆后，分别对上气室、中部气室和下气室多余的气体进行泄气，然后对空降乘员多级气囊协同缓冲座椅进行收纳存放。
优选的，所述上气室凹台的表面加封一层纤维毡，防止上气室受压膨胀时结构特征发生变形。
优选的，所述上气室排气阀为单向排气阀，上气室排气阀沿上气室表面均匀布置。
优选的，所述中部气室排气阀为单向排气阀，中部气室排气阀沿中部气室表面均匀布置。
优选的，所述下气室排气阀为单向排气阀，下气室排气阀沿下气室表面均匀布置。
优选的，所述上气室凹台设有安全带，所述安全带可将空降乘员约束在上气室凹台内，并对空降乘员在冲击载荷下的运动特性起到阻挡约束作用。
优选的，所述联合排气阀一为单向排气阀，联合排气阀一在气室隔膜一上均匀布置。
优选的，所述联合排气阀二为单向排气阀，联合排气阀二在气室隔膜二上均匀布置。
本发明的有益效果是：针对背景技术提出的第1点，采用体积小、重量轻、结构简单、操作简便、吸能效果好的空降乘员多级气囊协同缓冲座椅来解决该问题。气囊缓冲座椅仅在需要实施载人空降时进行充气；空降结束后，可以方便迅速地对其进行泄气处理，泄气后的气囊缓冲座椅几乎不占用空降战车宝贵的空间。
针对背景技术提出的第2点，采用空降乘员多级气囊协同缓冲座椅来解决该问题。多级气囊协同缓冲座椅可以随时根据外界着陆冲击条件改变内部气室的气压，获得最佳的缓冲防护效果，从而有效确保空降乘员的安全着陆。
针对背景技术提出的第3点，本发明根据空降乘员最佳着陆姿势，采用结构包括上气室、中部气室、下气室的多级气囊协同缓冲座椅来解决该问题。其中，上气室、中部气室和下气室采用从上而下叠加的方式进行布置，而且还可以根据具体空降着陆条件设定不同的初始缓冲气压，从而实现载人空降着陆冲击过程中的多级缓冲。
针对背景技术提出的第4点，本发明采用了如下方法：上气室可通过上气室排气阀向外界排气泄压，还可以通过联合排气阀一向中部气室排气，中部气室膨胀，实现一级缓冲；中部气室可通过中部气室排气阀向外排气泄压，还可以通过联合排气阀二向下气室排气，下气室膨胀，实现二级缓冲；下气室可通过下气室排气阀向外界排气泄压，实现三级缓冲；通过多级气囊协同缓冲座椅的多级缓冲方法不但能防止人体与战车内饰发生二次碰撞，还能实现气囊缓冲座椅内部压力的多级释放，防止气囊缓冲座椅爆破，从而有效确保空降乘员的安全着陆。
注：上述设计不分先后，每一条都使得本发明相对现有技术具有区别和显著的进步。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明空降乘员多级气囊协同缓冲座椅整体示意图；
图2是本发明空降乘员多级气囊协同缓冲座椅局部剖视图；
图3是本发明空降乘员多级气囊协同缓冲座椅主视图；
图4是本发明空降乘员多级气囊协同缓冲座椅左视图；
图5是本发明空降乘员多级气囊协同缓冲座椅a-a剖视图；
图6是本发明空降乘员多级气囊协同缓冲座椅b-b剖视图。
图中，附图标记如下：
1、上气室2、中部气室3、下气室4、上气室充气阀5、上气室排气阀6、上气室凹台7、气室隔膜一8、联合排气阀一9、中部气室充气阀10、中部气室排气阀11、气室隔膜二12、联合排气阀二13、下气室充气阀14、下气室排气阀15、安全带16、扣环装置17、纤维毡。
具体实施方式
如图所示：一种空降乘员多级气囊协同缓冲座椅的工作方法，所述多级气囊协同缓冲座椅包括上气室1、中部气室2和下气室3；所述上气室1、中部气室2和下气室3采用从上而下叠加的方式进行布置；上气室1设有与空降乘员最佳着陆坐姿相匹配的上气室凹台6；上气室1表面设置一个上气室充气阀4，上气室1表面设置八个上气室排气阀5，上气室1与中部气室2之间设置气室隔膜一7，所述气室隔膜一7上设置四个联合排气阀一8。
如图所示：所述中部气室2表面设置一个中部气室充气阀9，中部气室2表面设置八个中部气室排气阀10，中部气室2与下气室3之间设置气室隔膜二11，所述气室隔膜二11上设置四个联合排气阀二12。
如图所示：所述下气室3底部设置扣环装置16，起到定位约束作用；所述下气室3设置一个下气室充气阀13，下气室3表面设置八个下气室排气阀14。
如图所示：工作步骤如下：第一步骤、在实施载人空降之前，分别对空降乘员多级气囊协同缓冲座椅的上气室1、中部气室2和下气室3进行充气，其中，所述上气室1通过上气室充气阀4实现充气膨胀；所述中部气室2通过中部气室充气阀9实现充气膨胀；所述下气室3通过下气室充气阀13实现充气膨胀；空降乘员多级气囊协同缓冲座椅在充气状态下，所述上气室凹台6能将空降乘员包裹在气囊缓冲座椅内，对空降乘员实施全方位的保护；第二步骤、载人空降着陆过程中，所述上气室1的内部气压高于上气室排气阀5压力的设置阀值时，所述上气室排气阀5的阀门打开，上气室1向外界排气泄压，所述上气室1的内部气压高于联合排气阀一8压力的设置阀值时，所述联合排气阀一8的阀门打开，上气室1向中部气室2排气，中部气室2膨胀，实现一级缓冲；第三步骤、载人空降着陆过程中，所述中部气室2的内部气压高于中部气室排气阀10压力的设置阀值时，所述中部气室排气阀10的阀门打开，中部气室2向外界排气泄压，所述中部气室2的内部气压高于联合排气阀二12压力的设置阀值时，所述联合排气阀二12的阀门打开，中部气室2向下气室3排气，下气室3膨胀，实现二级缓冲；第四步骤、载人空降着陆过程中，所述下气室3的内部气压高于下气室排气阀14压力的设置阀值时，所述下气室排气阀14的阀门打开，下气室3向外界排气泄压，实现三级缓冲；第五步骤、空降乘员安全着陆后，分别对上气室1、中部气室2和下气室3多余的气体进行泄气，然后对空降乘员多级气囊协同缓冲座椅进行收纳存放。
如图所示：所述上气室凹台6的表面加封一层纤维毡17，防止上气室1受压膨胀时结构特征发生变形；所述上气室排气阀5为单向排气阀，上气室排气阀5沿上气室1表面均匀布置；所述中部气室排气阀10为单向排气阀，中部气室排气阀10沿中部气室2表面均匀布置；所述下气室排气阀14为单向排气阀，下气室排气阀14沿下气室3表面均匀布置；所述上气室凹台6设有安全带15，所述安全带15可将空降乘员约束在上气室凹台6内，并对空降乘员在冲击载荷下的运动特性起到阻挡约束作用；所述联合排气阀一8为单向排气阀，联合排气阀一8在气室隔膜一7上均匀布置；所述联合排气阀二12为单向排气阀，联合排气阀二12在气室隔膜二11上均匀布置。
本发明通过空降乘员气囊协同缓冲座椅的多级缓冲方法不但能防止人体与战车内饰发生二次碰撞，还能实现气囊缓冲座椅内部压力的多级释放，防止气囊缓冲座椅爆破，从而有效确保空降乘员的安全着陆。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。