[发明专利]直升机应急逃生系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种直升机应急逃生系统，主要应用于直升机遇到紧急情况，飞行员必须弃机逃生时，实现飞行员安全、迅速逃生。

背景技术

直升机广泛应用于作战、救援、运输等领域，直升机结构复杂，飞行员工作强度大，飞行高度低，飞行环境复杂，导致直升机事故率远高于固定翼飞机，特别是武装直升机，因其飞行高度低，在遭遇敌地面火力袭击时，战损率较高。

对比直升机广阔的应用领域和较高的事故率，直升机救援技术却相对滞后，制约直升机危急时刻救援的因素有两点，一是直升机高速旋转的主旋翼，使上部逃生难度大；二是直升机飞行高度低，逃生时间短，无法达到安全开伞高度。通常情况下降落伞完全张开的安全高度约为500米，极限跳伞高度约为200米，然而直升机飞行高度一般较低，尤其是武装直升机，其飞行高度多在100米以下，在如此低的高度实现安全逃生十分困难。

目前直升机普遍采用被动式吸能结构提高其抗坠撞能力，即加装液压缓冲起落架，使用可变形双层机体结构，改进飞行员座椅来被动吸收能量，因此作用高度有限。

另外，俄罗斯卡-50和卡-52采用了K-37弹射座椅，该系统首先引爆主旋翼上的爆炸螺栓，炸飞旋翼，然后，炸掉直升机顶盖，最后启动弹射座椅将飞行员弹射到安全高度开伞降落。但该装置需要的救生时间较长(约为4s)，难以适应低空逃生；爆炸产生的旋翼碎片在150m范围内形成巨大安全威胁；该系统仅适用于俄罗斯产共轴双旋翼机型，适用范围有限。

因此采用座椅侧面双向弹射，将飞行员弹射出螺旋桨的击伤范围和迅速打开降落伞是实现直升机飞行员在紧急情况下安全逃生的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于紧急逃生的直升机应急逃生系统，该系统可在直升机发生事故须弃机逃生时，将飞行员迅速弹射出机舱，脱离螺旋桨的击伤范围，并实现低空跳伞时降落伞的迅速张开，确保飞行员安全着陆，提高直升机飞行员紧急情况下的生存几率。

本发明的目的是这样实现的：一种直升机应急逃生系统，包括启动模块、舱门定向抛离模块、人-椅固定与分离模块、座椅弹射模块、射伞模块、快速开伞模块、安全防护模块和控制模块八个部分。

所述的启动模块包括启动扳手、自由轮、转轴、钢索，钢索固定于自由轮上，扳起扳手自由轮不动，只有扳起并上拉扳手，钢索才能触发收紧装置，系统进入弹射救生程序。

所述的舱门定向抛离模块主要包括微型弹射弹和爆炸螺栓，前门、中门及门柱预设5个爆炸螺栓，门梁预设2个微型弹射弹。

所述的人-椅固定与分离模块包括气压式收紧活塞、塔轮、转向滑轮、钢索、拉力传感器、射伞枪底座、剪断钳和钢索，钢索与拉力传感器和背带系统相连，通过拉力传感器确定收紧度控制背带系统运动，射伞枪底座位于剪断钳上部，连接塔轮和背带系统的钢索从剪断钳座的钳口中穿过。

所述的座椅弹射模块包括弹射筒和导轨，弹射筒为三级活塞式伸缩结构，活塞的推杆与两侧座椅相连，导轨包括可伸缩式滑轨、限位槽和限位销，座椅下部与导轨相连，限位槽和限位销用以实现平时状态下座椅稳定及弹射时座椅与滑轨安全脱离。

所述的射伞模块包括射伞枪、弹丸、装药、电底火和绳索，射伞枪主体结构为一顶部开口的发射筒，发射筒下部为药室，药室内装火药和电底火，电底火通过导线经底火孔与控制模块相连，绳索与降落伞的伞衣套相连。

所述的快速开伞模块包括充气管腔、气柱、气体发生器、排气孔和降落伞，充气管腔环绕在降落伞的伞衣中部和下边缘，两个充气管腔通过四个气柱相连，管腔上开有排气孔，八个气体发生器分布在充气管腔与气柱结合处，气体发生器包含装药和电底火，装药为叠氮化钠和硝酸铵混合物。

所述的安全防护模块包括缓冲头挡、肩带、腰带、胯带、限腿带。

所述的控制模块主要包括单片机和继电器。单片机根据预设时间输出电平信号，经继电器变压后在不同时间段控制相应部件工作。

本发明的直升机应急逃生系统采用了以上的技术方案，具有以下优点和特点：

1、利用射伞枪的反作用力剪断钢索实现人-椅分离，时机把握准确，可靠性高；

2、座椅侧面双向弹射，机体各方向动量保持基本平衡，保证了弹射时机体的稳定，同时克服了传统逃生方式难以开辟逃生通道的缺陷，两名飞行员双向同时弹射出螺旋浆击伤半径之外，提高了弹射效率，降低了系统响应时间，为下一步的速开伞提供了时间和空间上的保证；

3、快速开伞模块对现有降落伞结构改动小，能实现低空跳伞时降落伞的迅速张开，对提高我军空降和特种作战意义重大；

4、该系统兼容性强，可适用于各种类型的直升机。