直升机抗坠毁座椅的减力装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种直升机抗坠毁座椅的减力装置，用于减少乘员所受载荷，包括座椅，所述座椅包括椅盆（1），座椅侧壁（2），靠背（3），头靠（4）和吸能器（5），所述座椅侧壁（2）设置在椅盆（1）两侧，所述靠背（3）底部设置于椅盆（1）的另两侧边的任一边上，所述头靠（4）设置于靠背（3）顶部，所述吸能器（5）设置于所述靠背（3）上，还包括:加速度传感器（6）、控制器（7）、气源（8）、以及一个以上的气动肌肉。本发明专利技术不仅结构简单并且能有效地提高全体乘员的生存性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直升机抗坠毁座椅的减力装置，属于飞机座椅布置

技术介绍
目前，随着直升机技术的发展，抗坠毁设计成为直升机设计工作中越来越重要的组成部分。抗坠毁座椅直接为乘员提供保护，是构成直升机抗坠毁能力的重要部件。直升机的抗坠吸能主要分为三个层级两个阶段，三个层级分别为起落架、抗坠地板结构和抗坠毁座椅。两个阶段为第一阶段，从机轮触地到缓冲器被完全压缩，发生在直升机与地面碰撞初期，变形主要集中在起落架上，主要是起落架缓冲器和机轮吸能；第二阶段包括起落架变形直至破坏，机身触地，由机身塑性变形和座椅及附件的缓冲与变形来吸收剩余能量。座椅和乘员约束系统在抗坠毁过程中是与人直接接触的最为密切的因素，也是保 障驾驶员和旅客安全的最后防线，从吸能顺序连来看，座椅及其附件承担的任务是将经过起落架和机身两级吸能后的冲击削弱到人体可以承受的水平。座椅吸能装置简称吸能器，是抗坠毁座椅的关键部件，它在飞机坠落时限制从机身传到乘员的载荷，以减少乘员由于加速度引起的伤亡。座椅吸能装置对维持座椅结构的完整性和提高乘员的生存率起着举足轻重的作用。Major A E在《Gilewicz assessment ofthe benefits of aircraft crashworthiness))一文中指出，未装吸能器时，一年内发生的事故中由加速度造成的损伤，飞行员为23. 3%，其它乘员为42%，由加速度造成的死亡，飞行员为18%，其它乘员为54% ;在安装吸能器后，这种情况得到极大的改善。目前装备直升机上的吸能器多数是翻卷管式吸能器。该翻卷管式吸能器为变载吸能器，当翻卷管式吸能器承受冲击载荷时，翻弯管发生塑性变形，由双层管变成单层管，在这一过程中吸收能量，当施加反向载荷时，单层管又恢复成双层管，又一次吸收能量。抗坠毁座椅坠地瞬间的工作过程是在坠地瞬间坠毁力的作用下，乘员和座椅椅盆以一个恒定的启动载荷沿座椅骨架的两个滑柱向下位移，直到坠毁力小于启动载荷以后，位移才停止。成自龙等在《人体坐姿着陆冲击(+Gz)耐限区间的研究》中指出坠地时，乘员主要承受+Gz方向(从脚到头方向)和-Gx方向(从胸到背方向)的载荷，由于乘员在-Gx方向的耐限比较大，因此，主要考虑+Gz方向。马登武等人在《武装直升机抗坠毁技术研究》中指出能量吸收系统的设计必须考虑乘员的全体重量范围。目前的两种吸能器都只考虑了部分乘员，这导致过轻的乘员承受较大的过载，过重的乘员有可能因为座椅行程过大引发“撞底”的问题。目前的现役机型中，在+Gz方向保护乘员安全的装置有定载吸能器和变载吸能器。定载吸能器以50百分位重量的乘员，满足95%的生存率为条件设计，它有效地降低了乘员感受的加速度，保护了乘员的安全。但是，定载吸能器对太轻或太重的乘员(重量范围波段两边的乘员)的保护却不那么有效；对重量重的乘员，定载吸能器动作载荷太小，并有潜在的座椅“撞底”的危险；而重量轻的乘员却不能充分利用有效的冲击行程，以降低实际感受的加速度，反而可能受到比预想的更高的加速度冲击。变载吸能器的产生弥虽然补定载吸能器的一些不足，比如变载吸能器为5百分位到95百分位男性乘员提供保护，但是重量轻的乘员却不能充分利用有效的冲击行程，反而可能受到比预想的更高的加速度冲击。变载吸能器仍然没有考虑全体乘员。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题的不足，提出一种能提高全体乘员的生存性并且结构简单的直升机抗坠毁座椅的减力装置。本专利技术为解决上述技术问题提出的技术方案是一种直升机抗坠毁座椅的减力装置，用于减少乘员所受载荷，包括座椅，所述座椅包括椅盆(1)，座椅侧壁(2)，靠背(3)，头靠(4)和吸能器(5)，所述座椅侧壁(2)设置在椅盆(I)两侧，所述靠背(3)底部设置于椅盆(I)的另两侧边的任一边上，所述头靠(4)设置于靠背(3)顶部，所述吸能器(5)设置于 所述靠背(3)上，还包括加速度传感器￠)、控制器(7)、气源(8)、以及一个以上的气动肌肉；所述加速度传感器用于采集椅盆底部的垂向方向的加速度信息并将该加速度信息传送给控制器；所述控制器(7)用于根据加速度传感器￠)的传输信息控制气源(8)驱动气动肌肉(9)工作，减少乘员的过载；所述气源(8)用于接受控制器(7)的控制来驱动气动肌肉(9)工作。优选的所述气动肌肉为两个。优选的所述吸能器(5)为变载吸能器或定载吸能器。优选的所述吸能器(5)为定载吸能器，所述气动肌肉至少需要减小的载荷为1058. 4N。优选的所述吸能器(5)为变载吸能器，所述气动肌肉至少需要减小的载荷为323. 4N。优选的所述气动肌肉均为MAS-20系列的气动肌肉。优选的所述气动肌肉均为MAS-10系列的气动肌肉。优选的所述座椅侧壁⑵为向外延伸的喇叭口形状。本专利技术的直升机抗坠毁座椅的减力装置，相比现有技术，具有以下有益效果由于本专利技术在现有吸能器的情况下，采用一个以上的气动肌肉通过控制器控制来降低乘客所受的载荷，因此其结构简单，并且能有效的降低乘客所受的载荷，因此能有效提高全体乘员的生存性。而且由于采用气动肌肉作为驱动器，因此本专利技术具有无污染、工作环境适应性好、控制动作迅速且反应快、元件结构简单等特点。由于采用气压传动技术，因此本专利技术具有低成本、清洁安全、安装简便，而且高功率/质量比和高功率/体积比是气动肌肉相比较与传统驱动器最明显的优点，并且它具有柔性结构、力学性能与生物肌肉相似，。所述吸能器为定载吸能器时，由于定载吸能器只考虑了 50百分位重量的乘员，重量小于50百分位重量的乘员会承受比规定值大的过载，此时控制器控制气源驱动气动肌肉工作，减少乘员的过载；所述吸能器为变载吸能器时，由于变载吸能器为无装备的5百分位到全副武装的95百分位男性乘员提供保护，重量小于5百分位重量的乘员会承受比规定值大的过载，当重量轻的乘员乘坐时，控制器控制气源驱动气动肌肉工作，减少乘员的过载，因而在对现有直升机机载装置不大改动的情况下有效调节乘员的过载，有效的保障乘员的安全，并且提高了全体乘员的生存性。由于气动肌肉为两个，因此每个气动肌肉均能够有效分担乘员的过载，且采用本专利技术后飞机地板不会塌陷。附图说明图I是本专利技术实施例的结构示意图；图2是图I的左视·图3是图I的工作状态图；图4是图3的左视图；其中I为椅盆，2为座椅侧壁，3为靠背，4为头靠，5为吸能器，6为加速度传感器，7为控制器，8为气源，9为气动肌肉，10为地板。具体实施例方式附图非限制性地公开了本专利技术一个优选实施例的结构示意图，以下将结合附图详细地说明本专利技术的技术方案。实施例本实施例的一种直升机抗坠毁座椅的减力装置如图1-4所示，一种直升机抗坠毁座椅的减力装置，用于减少乘员所受载荷，包括座椅，所述座椅包括椅盆1，座椅侧壁2,靠背3，头靠4和吸能器5，所述座椅侧壁2设置在椅盆I两侧，所述靠背3底部设置于椅盆I的另两侧边的任一边上，所述头靠4设置于靠背3顶部，所述吸能器5设置于所述靠背3上，还包括加速度传感器6、控制器7、气源8、以及一个以上的气动肌肉；所述加速度传感器6一端与椅盆I底部相连，另一端与控制器7输入端相连，所述控制器7输出端于气源8输入端相连，所述气源8输出端均与气动肌肉9输入端相连，所述气动肌肉9 一端均连接在椅盆底部，另一端均与地板10接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直升机抗坠毁座椅的减力装置，用于减少乘员所受载荷，包括座椅，所述座椅包括椅盆（1），座椅侧壁（2），靠背（3），头靠（4）和吸能器（5），所述座椅侧壁（2）设置在椅盆（1）两侧，所述靠背（3）底部设置于椅盆（1）的另两侧边的任一边上，所述头靠（4）设置于靠背（3）顶部，所述吸能器（5）设置于所述靠背（3）上，其特征还包括:？加速度传感器（6）、控制器（7）、气源（8）、以及一个以上的气动肌肉；所述加速度传感器用于采集椅盆底部的垂向方向的加速度信息并将该加速度信息传送给控制器；所述控制器7）用于根据加速度传感器（6）的传输信息控制气源（8）驱动气动肌肉（9）工作，减少乘员的过载；所述气源（8）用于接受控制器（7）的控制来驱动气动肌肉（9）工作。

【技术特征摘要】
1.一种直升机抗坠毁座椅的减力装置，用于减少乘员所受载荷，包括座椅，所述座椅包括椅盆(1)，座椅侧壁(2)，靠背(3)，头靠(4)和吸能器(5)，所述座椅侧壁(2)设置在椅盆(I)两侧，所述靠背(3)底部设置于椅盆(I)的另两侧边的任一边上，所述头靠(4)设置于靠背(3)顶部，所述吸能器(5)设置于所述靠背(3)上，其特征还包括加速度传感器(6)、控制器(7)、气源(8)、以及一个以上的气动肌肉；所述加速度传感器用于采集椅盆底部的垂向方向的加速度信息并将该加速度信息传送给控制器；所述控制器7)用于根据加速度传感器(6)的传输信息控制气源(8)驱动气动肌肉(9)工作，减少乘员的过载；所述气源(8)用于接受控制器(7)的控制来驱动气动肌肉(9)工作。2.根据权利要求I所述用于直升机抗坠毁座椅的减力装置，其特征在于所述气动肌...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂宏，刘向尧，魏小辉，任杰，王文强，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：