用于快速展开一降落伞的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及降落伞技术领域。更具体地说，本发明涉及用于快速展开一降落伞的一装置和方法。
【背景技术】
[0002]根据现有技术方法的一降落伞的展开涉及若干步骤，包括由一操作者或一使用者启动的一触发动作，使得降落伞伞衣从其被存放的隔室中被纵向取出，以及以一大量涌入周围空气至伞衣中使得后者扩展直至获得所期望的伞衣直径为特征的一被动充气过程。该伞衣扩展通常由伞衣面料的结构张力以及由惯性抵抗，要大约至少5秒直至完全扩展。这样的一延迟对应于几十米的一巨大降落。
[0003]在一不可预见的摩天大楼相关的灾难性事件诸如一地震或一恐怖活动中，人们被困在摩天大楼内，通常没有足够的时间通过一楼梯间往下走至建筑物周围的一广场以逃离迫在眉睫的危险。
[0004]在此等事件中逃离危险的最应急有效的方法是从一上层楼跳下同时展开一降落伞以减慢下降速度。提供可以迅速展开一降落伞的装置这将是合乎需要的。
[0005]—些用于快速展开一降落伞的现有技术的装置是众所周知的，诸如EP336910，US4，257，568，US5，516，903和CN101767651。然而，用于完全展开这样的现有技术的装置直至伞衣被充分地膨胀且扩展所需要的时间过多，阻止了其用于从一建筑物的一相对低层跳伞的使用。此外，现有技术的装置或是重的，展开复杂，或是昂贵的，并且因此不适合于在一灾难性事件中大规模使用。
[0006]本发明的一目的是提供用于以比通过现有技术的方法获得的一显著更快的速度展开一降落伞的一装置和方法。
[0007]本发明的另一个目的是提供用于快速地且可靠地展开一降落伞的装置，其是轻的，结构简单，并且是不昂贵的。
[0008]本发明的其他目的和优点将随着描述的继续显而易见。
【发明内容】
[0009]从广义上讲，本发明针对用于展开一降落伞的一方法，通过执行一触发动作，使得多个弹射体在不同方向上以一预定距离被推进，并且由此促使一降落伞伞衣被扩展至一完全的程度，由此所述伞衣通过周围空气被膨胀。
[0010]在一方面，所述多个弹射体通过在与一歧管流动连通的一容器中产生的加压气体被推进，并且允许所述产生的气体经由所述歧管流动至从所述歧管倾斜地和向上地延伸、并且与所述歧管相连通的多个中空管的每一个。
[0011 ]本发明还针对降落伞展开装置，包括一歧管其可释放联接一单一容器，在该容器内产生加压气体;一气体发生器其与所述容器配合;多个中空管其从所述歧管倾斜和向上延伸，并且与所述歧管相连通；以及多个弹射体，每个弹射体与在一相应的管中可接纳的一杆一起被形成，并且每个弹射体被连接至一绳，该绳也连接至一未展开降落伞的一相应部分，其中，在所述气体发生器的触发下产生的所述加压气体可经由每个所述管流动以在不同的方向上推进所述多个弹射体，并且使得所述降落伞开始展开。
[0012]如在本文中提及，方向性术语诸如“底部”，“顶部”和“上部”是所述装置的相对于一正常方向的描述，通过该方向此等管从歧管向上延伸;然而，当歧管被布置在任一其他所期望的定向上时本发明也是可操作的。
[0013]所述产生的加压气体从在所述容器内形成的一孔至所述歧管的一内部是可流出的，并且同时从所述歧管的内部经由每个所述管是可流动的。通过所述加压气体每个所述弹射体被更好地推进一预定距离。
[0014]在一方面，所述容器中包含由通常不相互化学反应的材料组成的一固体推进剂以及用于启动与所述推进剂的一反应的一烟火设备。
[0015]在一方面，所述容器包含一压缩或液态气体，并且所述气体发生器是用于在穿刺所述容器下产生加压气体的一弹性加载穿刺机构。
[0016]在一方面，所述降落伞在跟随一气体发生器触发事件后少于一秒之内，例如少于
0.3秒之内是可完全展开的。凭借这样的一快速降落伞展开操作的优势，一使用者将被确保即使当从一建筑物的一低层，例如地平面以上20米跳下时通过该装置被保护。
[0017]在一方面，每个所述弹射体与一相应的管是可密封地接合的。
【附图说明】
[0018]在图中:
[0019]图1是根据本发明的一个实施例的降落伞展开装置的一部分的一透视截面图；
[0020]图2是图1中的降落伞展开装置的一分解透视图；
[0021]图3是图1中的降落伞展开装置的一部分的一垂直截面图，示出了包括与其联接的一气体发生器的容器；
[0022]图4是涉及图3中的容器的一降落伞展开事件的一示意图；
[0023]图5是根据本发明的一个实施例的用于展开一降落伞的一方法；
[0024]图6是包括一个未展开降落伞装配和图1中的装置的安全装置的一方框图；
[0025]图7是涉及图6中的安全装置的一降落伞展开事件的一示意图；
[0026]图8是根据本发明的另一实施例的降落伞展开装置的一透视图；
[0027]图9是当弹性壳体被移除时图8中的装置的一示意性透视图，示出了用于启动一气体产生事件的一垂直可位移的锤；
[0028]图10是当锤和歧管被移除时图8中的装置的一侧视图，不出了在一垂直偏移位置的一撞击销；
[0029]图11是当歧管和弹性壳体被移除时从图8中的装置顶部的一透视图，示出了在一受控位置的锤；
[0030]图12是当歧管被移除时图8中的装置的一透视图，示出了用于启动一可旋转元件旋转的一分离单元;以及
[0031]图13是图8中的装置被设置在其内且一未展开降落伞伞衣被存放在其内的一室的一透视图。
【具体实施方式】
[0032]本发明提供新的装置包括用于在显著少于一秒，并且甚至少于0.3秒的时间周期之内快速地展开一降落伞的可推进的弹射体，当位于一相对低的高度诸如地平面以上20米时，以确保一救生降落伞展开操作。
[0033]图1示出了根据本发明的一个实施例的装置10。装置10包括一基本上垂直布置的歧管3，从其倾斜地和向上地延伸的多个中空管8，例如三个或四个，通过在该歧管的内表面中形成的一相应的孔16与歧管3的内部4相连通。终端具有例如具有一箭头形状或泪滴形状的头部的一较大表面弹射体13的一杆11，被插入一相应的管8中。一牵引绳被附接在每个弹射体13与该降落伞伞衣的一相应的周边部分之间。如本领域的那些技术人员众所周知的，这些牵引绳除了是悬挂线之外还连接该伞衣至被空投的物体。
[0034]为了防止撕裂，该伞衣可以由强化网，例如尼龙66抗破裂织物制作而成。该未展开降落伞伞衣被折叠于歧管3的顶部上，并且被保存在图13中所示的一室内。
[0035]歧管3可以具有如图所示的一矩形垂直截面，或者也可以以其他方式配置。
[0036]管8均以相同的角度被定向，例如相对于一垂直平面的30度，以确保该降落伞统一打开。较短长度并且以一比该接纳杆的管8更大的角度被定向的一中间管14可以从歧管3延伸至一相应的管8。
[0037]如图2中所示的装置10的分解版，一单一的，小型的压力容器47构成一微型气体发生器(MGG)，通过在限定了该容器的圆筒41的一底部区域内形成的外螺纹42，和在圆筒24内形成的与其一体化并且从从歧管3向下延伸的内螺纹，是可螺纹接合地。弹射体13被示出是与一相应的杆11一体化形成。装置10的所有部件均暴露于所产生的气体，包括歧管3、管8、杆11和弹射体13，均由耐热材料制作而成。通过采用一单一的MGG有效地展开一降落伞，重量以及因此该装置的成本均相对于现有技术显著减少。
[0038]如图3中所示，一孔49形成于容器47的一上部区域，例如在其周壁内，当该容器在该歧管的内部是可被完全接纳时，为了使得该弹射体被推进一预定的距离，经由其该产生的气体可流出至歧管3的内部，并且然后经由每个管8的内部。
[0039]或者，压力容器47可以被设置在该歧管的顶部上，并且该孔，通过它所述产生的气体是可流出的，可以在该容器的一下部区域内形成。
[0040]现在参照图4，容器47包含由通常不相互化学反应的材料组成的一固体推进剂48以及用于启动与推进剂48的一反应的一烟火设备51。
[0041]为了当不使用时紧凑地保存在该歧管圆筒内，该容器47是足够小尺寸的，例如具有2厘米的一直径以及7厘米的一长度，但是就其气体产生能力而言效率是很高的。一容器47在一降落伞展开操作结束后是可更换的。
[0042]烟火设备51可以通过一电流源54启动，用于加热该设备的一导体至高于与其接触的一可燃材料的引燃温度。该可燃材料的引燃启动该MGG，使得涉及推进剂48的一快速化学反应在该歧管内部产生一大量的加压气体G，例如氮气。推进剂48的材料以及由电流源54供给的电流和电压可以选择，从而引起一高度放热反应。
[0043]在如图5中所示的操作中，期望根据本发明的教导展开一降落伞的一使用者在步骤31中通过那些本领域技术人员众所周知的，出于简洁的目的不需说明的电子或机械方式触发MGG。作为该触发操作的一结果，在步骤32中该烟火设备开始启动，使得该推进剂的组成成分反应并产生能量密集的气体。在步骤33中所产生的气体同时经由从该歧管延伸的每个管流动，在一相应的弹射体上施加了一爆发力。在步骤34中该爆发力被转换为动力，并且因此每个弹射体在一不同的方向上被推进了一预定的距离。这个距离，通常是牵引绳的长度和伞衣半径的总和，通过提供一足够剂量的可燃材料和一足够量的启动电流，是可可靠地获得的，使得在步骤35中该降落伞通过被扩展至期望的伞衣直径以被展开。
[0044]被展开之后，周围空气被接纳在该降落伞的内部中，使得后者保持在一浮力产生膨胀状态中。当伞衣被完全扩展时，该弹射体在将其动能转移至该伞衣后仍然通过一相应的牵引绳附接在其上，以促使后者至一扩展状态中。每个弹射体的重量，例如23克，相对于通过该降落伞产生的浮力是可忽略的，并且因此将不会显著地影响该降落伞的浮力。然后在步骤36中一降落操作开始进行。
[0045]在一个实施例中，弹射体头部被密封在倾斜管内。以这种方式，在该管内的气体压力可以增加，以允许该弹射体被推进一更远的距离。
[0046]应当理解的是，当其他类型的气体诸如二氧化碳或氮气被采用时，暴露于所产生的气体的各种组件不需要由耐热材料制作而成。<