一种逃逸气球自动放气装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于飞行器技术领域，具体涉及一种多余度逃逸气球自动放气装置。本实用新型专利技术通过机械结构检测系留绳的张力，来达到对气球的闭环放气控制。本实用新型专利技术的装置还可拥有电控方式，通过安装有超声波模块的控制系统判断高度，超出所设置高度范围，即执行放气动作，并且还可通过地面无线电信号进行人为控制。在多余度的控制方式下，气球逃逸的应急处理更加可靠，也避免了给空域带来的安全问题。

An Automatic Ventilation Device for Escape Balloon

【技术实现步骤摘要】
一种逃逸气球自动放气装置
本专利技术属于飞行器
，具体涉及一种多余度逃逸气球自动放气装置。
技术介绍
系留气球是浮空器的一种，以其优良的续航性能，广泛应用于军事和民用领域。随着使用的推广，用户对于使用系留气球的安全性也越加重视，尤其是当系留绳发生断裂时，可造成气球逃逸事件发生，此类事件将给航空器带来严重的安全隐患。现有的解决方案主要通过电气系统控制机械执行机构动作，完成气球的放气动作。信号来源可以是地面无线信号操作，也可以是电气系统自带气压检测或超声波检测的方式，由此实现全自动放气。然而，此类现有方案中的电气控制存在包括能源、机械、电磁干扰等诸多不确定因素，任意环节出现问题，便无法完成气球的放气，造成严重的安全隐患。因此，本领域需要稳定性和可靠性更高的逃逸气球自动放气装置。
技术实现思路
本专利技术提出了一种多余度逃逸气球自动放气装置，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题。本专利技术提供如下所述的任意一项技术方案。一种逃逸气球自动放气装置，包括测力单元和放气单元，其特征在于，所述测力单元包括绳套滑杆和测力压簧；所述绳套滑杆垂直或者基本垂直于系留绳且所述绳套滑杆的一端接触所述系留绳；所述系留绳受系留力绷直或基本绷直时，所述绳套滑杆压迫所述测力压簧的近端，而所述测力压簧的远端固定，因此所述测力压簧处于压缩状态；所述系留绳不受系留力时，即系留绳和地面的连接断裂，气球逃逸时，系留绳不再保持绷直，于是所述测力压簧的近端在弹力作用下推动所述绳套滑杆，使所述绳套滑杆沿其轴向发生位移；相应地，系留绳也将被绳套滑杆推离原来的位置，发生一定程度的弯曲；所述位移触发所述放气单元使所述气球放气。在本专利技术的一个方面，所述测力单元还包括压簧法兰，所述压簧法兰固定于，比如固定套接于，所述绳套滑杆上，所述测力压簧的近端接触所述压簧法兰。优选地，所述测力压簧的近端固定于所述压簧法兰。由此，测力压簧两端均固定，不过，其近端可以随着压簧的压缩而带动绳套滑杆滑动。在本专利技术的一个方面，所述测力单元还包括绳套半环，所述绳套半环和所述绳套滑杆连接，所述系留绳嵌入所述绳套半环的半环中。所述绳套半环所起的作用在于“勾住”所述系留绳，以便系留绳在绷直时可以带动绳套滑杆压缩测力压簧。在本专利技术的一个方面，所述测力单元还包括解锁销；所述解锁销限制所述绳套滑杆沿其轴向发生位移；所述解锁销的中段设有圆孔，所述绳套半环顶部设有圆台，所述圆台在所述测力压簧的弹力作用下插入所述圆孔实现限位。所述解锁销的作用在于，当整个装置处于非使用状态时，解锁销可以抵住绳套滑杆，代替气球使用时系留绳对绳套滑杆所施加的力；一旦气球升空，系留绳对绳套滑杆施力，所述圆台可脱离所述圆孔，整个解锁销即失去约束力，可以自由脱落。在本专利技术的一个方面，所述绳套滑杆远离所述系留绳的端部连接拉绳，所述拉绳任选经换向滑轮或其它方式换向后连接放气单元，所述位移带动所述拉绳触发所述放气单元使所述气球放气。在本专利技术的一个方面，所述测力单元包括系留绳腔A，压簧腔B和导绳腔C；所述系留绳(上下)贯穿所述系留绳腔A且一端(优选上端)固定于所述系留绳腔A；所述绳套滑杆(左右)贯穿所述压簧腔B且所述测力压簧的远端固定于所述压簧腔B的(右侧)腔壁上。优选地，当绳套滑杆在压簧的作用下产生最大位移时，压簧法兰触及压簧腔B的(左侧)腔壁，即压簧腔B的(左侧)腔壁限制绳套滑杆的最大位移。在本专利技术的一个方面，所述放气单元包括具有阀端盖的阀体，阀芯，阀芯压簧，阀芯推拉杆和拉绳杠杆；所述阀芯压簧将所述阀芯(比如向下)压向所述阀端盖，阻止气体流通；所述阀芯推拉杆一端连接所述阀芯，另一端连接所述拉绳杠杆；所述拉绳杠杆一端连接所述阀芯推拉杆，另一端连接拉绳；所述拉绳移动时，所述拉绳杠杆倾斜，经所述阀芯推拉杆的传动，将所述阀芯(比如向上)推离所述阀端盖，产生放气通道，所述阀芯压簧处于压缩状态。在本专利技术的一个方面，所述放气单元还包括舵机杠杆，舵机拉绳，舵机摇臂和舵机；舵机杠杆及舵机拉绳的连接方式和拉绳杠杆及连接拉绳的连接方式和作用相似；舵机驱动所述舵机摇臂，在所述舵机拉绳的带动下使所述舵机杠杆倾斜，经所述阀芯推拉杆的传动，将所述阀芯(比如向上)推离所述阀端盖，产生放气通道，所述阀芯压簧处于压缩状态。在本专利技术的一个方面，所述拉绳杠杆和/或所述舵机杠杆中部具有长孔，比如具有长方形，杠杆的支点嵌入所述长孔，形成活动支点；所述长孔在杠杆的两端中更靠近连接所述阀芯推拉杆的一端。在本专利技术的一个方面，所述装置还包括控制单元，所述控制单元包括超声波模块和控制系统；所述超声波模块检测所述气球的实时高度，将接收的数据传输给控制系统，控制系统预设数据阈值，当输入数据超出阈值时，驱动所述舵机使所述气球放气。在本专利技术的一个方面，所述控制系统还接收地面控制信号，在地面的控制下驱动所述舵机使所述气球放气。和现有技术相比，本专利技术的技术效果包括以下一项或多项：1、通过多余度控制设计，当发生电路故障、能源失效、电磁干扰或机械故障时，能快速任意选择其中一个控制余度执行放气动作。2、通过本专利技术测力单元与放气单元的机械连接，实现机械上的自检测控制，这种控制方式更为可靠。2、通过本专利技术测力单元的合理设计，通过机械结构可直接将系留绳的张力情况反馈并作用于放气单元，响应快速；另外在遇到向下突风，使系留绳张力减小或消失的时间区间内，同样可使放气单元放气，并在突风消失后重新关闭放气单元，停止放气，这大大降低误动作造成的影响。3、通过本专利技术的合理设计，当系留绳断裂，发生系留气球逃逸现象时，采用该装置，在不破坏系留气球球体的前提下，避免了给航行器带来严重安全隐患的同时，最大程度的降低用户的经济损失。附图说明图1表示本专利技术实施例一种多余度逃逸气球自动放气装置的示意图；图2a-c表示本专利技术实施例装置的测力单元在工作时的剖面示意图；图3a-b表示本专利技术实施例装置的放气单元在工作时的剖面示意图。图中的数字表示：1-测力单元、2-放气单元、3-控制单元；1.1-系留绳、1.2-安装壳体、1.3-绳套滑杆、1.4-绳套半环、1.5-压簧法兰、1.6-测力压簧、1.7-换向滑轮、1.8-拉绳、1.9-拉绳套管、1.10-解锁销；2.1-阀体、2.2-阀芯、2.3-阀芯压簧、2.4-阀芯密封胶圈、2.5-阀端盖、2.6-端盖密封胶圈、2.7-阀芯推拉杆、2.8-拉绳杠杆、2.9-舵机杠杆、2.10-舵机拉绳、2.11-舵机摇臂、2.12-舵机、2.13-舵机安装座。具体实施方式下面通过具体实施例结合附图对本专利技术作进一步的说明，所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例提供一种具体的多余度逃逸气球自动放气装置，包括测力单元1、放气单元2和控制单元3。如图2a所示，上述测力单元1包括：系留绳1.1、安装壳体1.2、绳套滑杆1.3、绳套半环1.4、压簧法兰1.5、测力压簧1.6、换向滑轮1.7、拉绳1.8、拉绳套管1.9和解锁销1.10。从功能区域的角度来说，所述长方体安装壳体1.2可分为依次相连的系留绳腔A、压簧腔B和导绳腔C。系留绳1.1在竖直方向上贯穿导绳腔A，分别从导绳腔A顶面和底面的通孔穿过，其中系留绳1.1的上端固定在腔体上，无法上下滑动，下端则为自由端，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逃逸气球自动放气装置，包括测力单元(1)和放气单元(2)，其特征在于，所述测力单元(1)包括绳套滑杆(1.3)和测力压簧(1.6)；所述绳套滑杆(1.3)基本垂直于系留绳(1.1)且所述绳套滑杆(1.3)的一端接触所述系留绳(1.1)；所述系留绳(1.1)受系留力绷直时，所述绳套滑杆(1.3)压迫所述测力压簧(1.6)的近端，所述测力压簧(1.6)的远端固定，所述测力压簧(1.6)处于压缩状态；所述系留绳(1.1)不受系留力时，所述测力压簧(1.6)的近端在弹力作用下推动所述绳套滑杆(1.3)，使所述绳套滑杆(1.3)沿其轴向发生位移；所述位移触发所述放气单元(2)使所述气球放气。

【技术特征摘要】
1.一种逃逸气球自动放气装置，包括测力单元(1)和放气单元(2)，其特征在于，所述测力单元(1)包括绳套滑杆(1.3)和测力压簧(1.6)；所述绳套滑杆(1.3)基本垂直于系留绳(1.1)且所述绳套滑杆(1.3)的一端接触所述系留绳(1.1)；所述系留绳(1.1)受系留力绷直时，所述绳套滑杆(1.3)压迫所述测力压簧(1.6)的近端，所述测力压簧(1.6)的远端固定，所述测力压簧(1.6)处于压缩状态；所述系留绳(1.1)不受系留力时，所述测力压簧(1.6)的近端在弹力作用下推动所述绳套滑杆(1.3)，使所述绳套滑杆(1.3)沿其轴向发生位移；所述位移触发所述放气单元(2)使所述气球放气。2.如权利要求1所述的逃逸气球自动放气装置，其特征在于，所述测力单元(1)还包括压簧法兰(1.5)，所述压簧法兰(1.5)固定于所述绳套滑杆(1.3)上，所述测力压簧(1.6)的近端接触所述压簧法兰(1.5)。3.如权利要求1所述的逃逸气球自动放气装置，其特征在于，所述测力单元(1)还包括绳套半环(1.4)，所述绳套半环(1.4)和所述绳套滑杆(1.3)连接，所述系留绳(1.1)嵌入所述绳套半环(1.4)的半环中。4.如权利要求3所述的逃逸气球自动放气装置，其特征在于，所述测力单元(1)还包括解锁销(1.10)；所述解锁销(1.10)限制所述绳套滑杆(1.3)沿其轴向发生位移；所述解锁销(1.10)的中段设有圆孔，所述绳套半环(1.4)顶部设有圆台，所述圆台在所述测力压簧(1.6)的弹力作用下插入所述圆孔实现限位。5.如权利要求1所述的逃逸气球自动放气装置，其特征在于，所述绳套滑杆(1.3)远离所述系留绳(1.1)的端部连接拉绳(1.8)，所述拉绳(1.8)任选经换向滑轮(1.7)换向后连接放气单元(2)，所述位移带动所述拉绳(1.8)触发所述放气单元(2)使所述气球放气。6.如权利要求1所述的逃逸气球自动放气装置，其特征在于，所述测力单元(1)包括系留绳腔A，压簧腔B和导绳腔C；所述系留绳(1.1)贯穿所...

【专利技术属性】
技术研发人员：施志强，
申请(专利权)人：丹阳昊天飞行器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32