一种空降乘员仿生气囊护颈装置的制作方法

本实用新型涉及载人空降安全防护领域，具体涉及一种空降乘员仿生气囊护颈装置。

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。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。但通过大量实践表明，人体颈部损伤是空降乘员在着陆时最主要的损伤表现形式，仅靠安全座椅还不能全方位地保障空降乘员安全着陆。因此这就需要针对人体颈部的结构和损伤机理开发专门的护颈装置来保障空降乘员的安全性。

在实际的载人空降着陆过程中，现有空降乘员护颈装置存在以下问题：现有的空降乘员护颈装置中，机械式结构的护颈装置时常被采用，但这种护颈装置刚度大、质量重，尤其是在冲击载荷作用下，容易与人体发生挫伤。

为了克服机械式结构护颈装置刚度大、质量重的缺点，气囊护颈装置已广泛被采用，但现有的空降乘员气囊护颈装置中，均采用结构单一的单气室气囊护颈装置，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。

现有的单气室气囊护颈装置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，如果气囊护颈装置排气孔过大，则无法对人体头部和颈部实施有效缓冲防护，容易造成人体头部和颈部与战车内饰发生二次碰撞；如果气囊护颈装置排气孔过小，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。

在载人空降着陆冲击过程中，乘员颈部损伤主要是由人体头部相对于人体胸部第一根肋骨的加速度和速度造成，如果能很好的减小或限制乘员头部在冲击载荷下的运动特性，则能有效减小乘员颈部损伤，但目前的气囊护颈装置对空降乘员头部的运动限制有限。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本实用新型提出同时解决上述多种问题的仿生气囊护颈装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空降乘员仿生气囊护颈装置，包括上颈托气室、中部气室和下肩撑气室；所述上颈托气室、中部气室和下肩撑气室采用从上而下叠加的方式进行布置；上颈托气室前端设置一个可与人体头部下颚紧密贴合的上颈托凸台，上颈托气室后端设置一个可与人体头部后脑勺紧密贴合的上颈托凹台，所述上颈托凸台和上颈托凹台能对人体头部在冲击载荷下的运动起到阻挡约束作用；上颈托气室表面设置上颈托气室充气阀，上颈托气室表面设置上颈托气室排气阀，上颈托气室与中部气室之间设置一层气室隔膜一，所述气室隔膜一上设置联合排气阀一；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，中部气室与下肩撑气室之间设置一层气室隔膜二，所述气室隔膜二上设置联合排气阀二；下肩撑气室底部设置一个可与人体双肩紧密贴合的下肩撑凹台，所述下肩撑凹台能对气囊护颈起到支撑约束作用；下肩撑气室设置下肩撑气室充气阀，下肩撑气室表面设置下肩撑气室排气阀。

优选的，所述上颈托凸台与所述上颈托凹台的表面加封一层纤维毡，防止上颈托气室受压膨胀时结构特征发生过度变形。

优选的，所述上颈托气室排气阀为单向排气阀，上颈托气室排气阀沿顺时针方向在上颈托气室表面均匀布置。

优选的，所述中部气室排气阀为单向排气阀，中部气室排气阀沿顺时针方向在中部气室表面均匀布置。

优选的，所述下肩撑气室排气阀为单向排气阀，下肩撑气室排气阀沿顺时针方向在下肩撑气室表面均匀布置。

优选的，所述下肩撑凹台的表面加封一层纤维毡，防止下肩撑气室受压膨胀时结构特征发生过度变形。

优选的，所述联合排气阀一为单向排气阀，联合排气阀一沿顺时针方向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，联合排气阀二沿顺时针方向在气室隔膜二上均匀布置。

本实用新型的有益效果是：针对背景技术提出的第1点，采用一种空降乘员仿生气囊护颈装置来解决该问题，防止因冲击载荷造成人体发生挫伤。

针对背景技术提出的第2点，采用结构包括上颈托气室、中部气室、下肩撑气室的仿生气囊护颈装置来解决该问题。其中，上颈托气室、中部气室和下肩撑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人体颈部多级缓冲。

针对背景技术提出的第3点，本实用新型采用了如下设计：上颈托气室可通过上颈托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肩撑气室排气，下肩撑气室膨胀，实现二级缓冲；下肩撑气室可通过下肩撑气室排气阀向外界排气泄压，实现三级缓冲；通过气囊护颈装置的多级缓冲不但能防止人体头部和颈部与战车内饰发生二次碰撞，还能实现气囊护颈装置气室内部压力的多级释放，防止气囊护颈爆破，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4点，本实用新型采用了如下设计：上颈托气室前端设置一个可与人体头部下颚紧密贴合的上颈托凸台，上颈托气室后端设置一个可与人体头部后脑勺紧密贴合的上颈托凹台，所述上颈托凸台和上颈托凹台能对人体头部在冲击载荷下的运动起到阻挡约束作用；下肩撑气室底部设置一个可与人体双肩紧密贴合的下肩撑凹台，所述下肩撑凹台能对气囊护颈起到支撑约束作用；通过以上设计能有效减小人体头部相对于人体胸部第一根肋骨的加速度和速度，从而限制空降乘员头部在冲击载荷下的运动特性。

注：上述设计不分先后，每一条都使得本实用新型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实用新型进一步说明。

图1是本实用新型空降乘员仿生气囊护颈装置整体示意图；

图2是本实用新型空降乘员仿生气囊护颈装置整体局部剖视图；

图3是本实用新型空降乘员仿生气囊护颈装置俯视图；

图4是本实用新型空降乘员仿生气囊护颈装置左视图；

图5是本实用新型空降乘员仿生气囊护颈装置A-A剖视图；

图6是本实用新型空降乘员仿生气囊护颈装置的气室隔膜一结构示意图；

图7是本实用新型空降乘员仿生气囊护颈装置的气室隔膜二结构示意图。

图中，附图标记如下：

1、上颈托气室 2、中部气室 3、下肩撑气室 4、上颈托凸台 5、上颈托凹台 6、上颈托气室充气阀 7、上颈托气室排气阀 8、气室隔膜一 9、联合排气阀一 10、中部气室充气阀 11、中部气室排气阀 12、气室隔膜二 13、联合排气阀二 14、下肩撑气室充气阀 15、下肩撑气室排气阀 16、纤维毡。

具体实施方式

如图所示： 一种空降乘员仿生气囊护颈装置，包括上颈托气室1、中部气室2和下肩撑气室3；所述上颈托气室1、中部气室2和下肩撑气室3采用从上而下叠加的方式进行布置；上颈托气室1前端设置一个可与人体头部下颚紧密贴合的上颈托凸台4，上颈托气室1后端设置一个可与人体头部后脑勺紧密贴合的上颈托凹台5，所述上颈托凸台4和上颈托凹台5能对人体头部在冲击载荷下的运动起到阻挡约束作用；上颈托气室1表面设置一个上颈托气室充气阀6，上颈托气室1表面设置四个上颈托气室排气阀7，上颈托气室1与中部气室2之间设置一层气室隔膜一8，所述气室隔膜一8上设置四个联合排气阀一9；如图所示：中部气室2表面设置一个中部气室充气阀10，中部气室2表面设置四个中部气室排气阀11，中部气室2与下肩撑气室3之间设置一层气室隔膜二12，所述气室隔膜二12上设置四个联合排气阀二13；如图所示：下肩撑气室3底部设置一个可与人体双肩紧密贴合的下肩撑凹台，所述下肩撑凹台能对气囊护颈起到支撑约束作用；下肩撑气室3设置一个下肩撑气室充气阀14，下肩撑气室3表面设置四个下肩撑气室排气阀15。

如图所示：所述上颈托凸台4与所述上颈托凹台5的表面加封一层纤维毡16，防止上颈托气室1受压膨胀时结构特征发生过度变形；所述上颈托气室排气阀7为单向排气阀，上颈托气室排气阀7沿顺时针方向在上颈托气室1表面均匀布置；所述中部气室排气阀11为单向排气阀，中部气室排气阀11沿顺时针方向在中部气室2表面均匀布置；所述下肩撑气室排气阀15为单向排气阀，下肩撑气室排气阀15沿顺时针方向在下肩撑气室3表面均匀布置；所述下肩撑凹台的表面加封一层纤维毡16，防止下肩撑气室3受压膨胀时结构特征发生过度变形；所述联合排气阀一9为单向排气阀，联合排气阀一9沿顺时针方向在气室隔膜一8上均匀布置；所述联合排气阀二13为单向排气阀，联合排气阀二13沿顺时针方向在气室隔膜二12上均匀布置。

本实用新型通过气囊护颈装置的多级缓冲不但能防止人体头部和颈部与战车内饰发生二次碰撞，还能实现气囊护颈装置气室内部压力的多级释放，防止气囊护颈爆破，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实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。