[科普中國(guó)]-座椅穩(wěn)定傘

分類

座椅穩(wěn)定傘系統(tǒng)從傘衣數(shù)量上分類，可分為雙傘系統(tǒng)和單傘系統(tǒng)兩大類。在雙傘系統(tǒng)中，據(jù)各傘在系統(tǒng)中的作用，又可分雙傘單用，雙傘串用和雙傘并用三種傘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式。

雙傘系統(tǒng)1、雙傘單用傘系統(tǒng)
由兩種不同面積或傘型的傘組成，并且每具傘又分別承擔(dān)不同速度范圍的座椅穩(wěn)定減速的傘系統(tǒng)。如“定力換級(jí)"穩(wěn)定傘系統(tǒng)和“時(shí)間、高度、速度”控制的兩級(jí)傘系統(tǒng)均屬此類。

(a) “定力換級(jí)”穩(wěn)定傘系統(tǒng)
該傘系統(tǒng)是一種零高度火箭彈射座椅穩(wěn)定傘系統(tǒng)，可保證起飛、滑跑時(shí)應(yīng)急彈射救生，使用機(jī)速范圍為250-1000km/h(表速)。傘系統(tǒng)由阻力特征為0.4m2、傘型為波環(huán)傘的第一級(jí)大傘與阻力特征為0.2m2、傘型為有肋導(dǎo)向面?zhèn)愕牡诙?jí)小傘及定力帶構(gòu)成。

包裝時(shí)，小傘與座椅連接繩相連，包于小傘衣套內(nèi)。而大傘分別與小傘套頂和穿過(guò)小傘衣套并且連于座椅連接繩的“定力帶”相連后，再同小傘的小傘衣套一起裝于大傘衣套內(nèi)。

工作時(shí)，在彈射機(jī)速小于250km/h時(shí)，大傘先射出工作。由于速度小，大傘的開(kāi)傘沖擊力不足以將“定力繩”拉斷。小傘一直包在小傘衣套內(nèi)，不工作。此時(shí)盡管傘衣面積較大，但速度小，開(kāi)傘動(dòng)載超不過(guò)人體生理耐限。在彈射速度超過(guò)500km/h時(shí)，大傘射出后，由于大傘阻力大，“定力繩”被拉斷而飛離，并將小傘拉出工作。此時(shí)開(kāi)傘速度雖大，由于傘面積小，開(kāi)傘動(dòng)載也不會(huì)超過(guò)人體生理耐限。

(b) “時(shí)間、高度、速度”控制兩級(jí)穩(wěn)定傘系統(tǒng)

該傘系統(tǒng)由第一級(jí)面積為0.1m2的方形旋轉(zhuǎn)傘、帶有定力拉斷帶的連接繩和第二級(jí)面積為2m2的截錐形傘組成。

第一級(jí)傘與連接繩相連，包于傘包內(nèi)，并連接在座椅頭靠后的可伸縮的穩(wěn)定傘連接桿上。

第二級(jí)傘包于頭靠傘箱內(nèi)，工作時(shí)，由“時(shí)間、高度、速度”控制器控制。

應(yīng)急彈射時(shí)，當(dāng)座椅上升到一定高度后，穩(wěn)定傘連接桿伸出，打開(kāi)第一級(jí)傘工作，使座椅向后轉(zhuǎn)動(dòng)。為避免座椅尾流影響，當(dāng)座椅后轉(zhuǎn)到30°-45°之后，小傘與穩(wěn)定傘連接桿脫離，拉出連接繩。連接繩上的“定力拉斷帶”在彈射機(jī)速等于或接近最大允許彈射速度1200km/h時(shí)被拉斷，連接繩長(zhǎng)度由3m變?yōu)?.25m，從而減緩了小傘開(kāi)傘沖擊。第一級(jí)傘的工作時(shí)間從0.01-0.05s到1.6s，由控制器的“速度控制機(jī)構(gòu)”控制。速度越大，工作時(shí)間越長(zhǎng)。小傘工作結(jié)束后脫離座椅并拉出第二級(jí)穩(wěn)定傘工作。第二級(jí)傘工作時(shí)間由控制器的“時(shí)間、高度控制機(jī)構(gòu)”聯(lián)合控制。3000m以下工作1．5s，3000-5000m，工作1.9-4s。

2、雙傘串用傘系統(tǒng)

雙傘串用傘系統(tǒng)是由大小兩種不同面積傘串接構(gòu)成一體，共同完成座椅穩(wěn)定減速任務(wù)的傘系統(tǒng)。英國(guó)MK-10座椅穩(wěn)定傘系統(tǒng)屆于此類。

MK-10座椅穩(wěn)定傘，由第一級(jí)面積為0.37m2的成形幅傘(稱為控制穩(wěn)定傘)和第二級(jí)面積為3.21m2并帶有中心繩的成形幅傘(稱為主穩(wěn)定傘)構(gòu)成。第一級(jí)傘與第二級(jí)傘的傘頂和中心繩相連成一體。工作時(shí)，座椅的穩(wěn)定減速主要靠第二級(jí)傘承擔(dān)。第一級(jí)傘作用主要用來(lái)控制第二級(jí)傘進(jìn)氣口張開(kāi)速度，防上傘衣呈爆發(fā)性開(kāi)傘，以達(dá)到降低高速開(kāi)傘動(dòng)載的目的。

該傘系統(tǒng)可滿足0-1159km幾范圍內(nèi)座椅的穩(wěn)定減速。

3、雙傘并用傘系統(tǒng)

兩傘并列作用于座椅，共同完成座椅穩(wěn)定減速作用的傘系統(tǒng)。

典型的雙傘并用傘系統(tǒng)由兩根可伸縮的連接桿分別帶有面積相同的小方形旋轉(zhuǎn)傘構(gòu)成。平時(shí)，兩穩(wěn)定傘分別包于兩連接桿內(nèi)。應(yīng)急彈射后，連接桿在火藥動(dòng)力作用下伸氏并將穩(wěn)定傘打開(kāi)使其工作，以平衡座椅俯仰力矩自轉(zhuǎn)力矩，使人一椅保持面向氣流的最大迎風(fēng)面積狀態(tài)，利用人一椅自身的阻力進(jìn)行穩(wěn)定減速。1

單傘系統(tǒng)單傘系統(tǒng)目前有兩種形式：

1、帶穩(wěn)定桿的穩(wěn)定傘系統(tǒng)

該傘結(jié)構(gòu)形式和工作原理，與前面介紹的“時(shí)間、高度、速度”控制的兩級(jí)穩(wěn)定傘系統(tǒng)中第一級(jí)穩(wěn)定傘相同。只是面積略大些，為0.15m2。該傘系統(tǒng)可在飛行速度達(dá)1400km/h(表速)條件下應(yīng)急彈射使用。主要起保持座椅良好姿態(tài)的作用。

2、背連單穩(wěn)定傘系統(tǒng)

座椅穩(wěn)定減速由連于座椅背部人一椅重心附近的單傘來(lái)完成。美國(guó)S3S，S4S和我國(guó)某型座椅穩(wěn)定傘屬此類。

S3S座椅穩(wěn)定傘系統(tǒng)較簡(jiǎn)單。由連于座椅背后并帶有連接繩的8幅無(wú)肋導(dǎo)向面?zhèn)銟?gòu)成。連接繩長(zhǎng)2.6m，傘衣直徑為0.99m。包裝時(shí)，按先傘衣，后傘繩再連接帶的順序包于頭靠金屬傘箱內(nèi)。應(yīng)急彈射時(shí)，彈射筒將傘箱射離座椅，同時(shí)打開(kāi)傘箱封包，穩(wěn)定傘系統(tǒng)按先連接繩，再傘繩，最后傘衣的開(kāi)傘程序，從穩(wěn)定傘傘箱內(nèi)將傘系統(tǒng)拉出、拉直、充滿工作，使座椅迅速穩(wěn)定減速。由于該傘系統(tǒng)采用了先拉傘繩的開(kāi)傘程序和背連式傘一椅連接方式，因此采用了大面積穩(wěn)定傘后，不僅提高了對(duì)座椅的穩(wěn)定減速效率，而且能保證在1110km/h的高速條件下開(kāi)傘，其殲傘動(dòng)載不超過(guò)人體生理耐限。1

作用穩(wěn)定傘是現(xiàn)代座椅常用的穩(wěn)定裝置，穩(wěn)定傘用長(zhǎng)3-4m的連接繩與座椅相連，長(zhǎng)的連接繩可以避免穩(wěn)定傘落入座椅尾流區(qū)域內(nèi)，但過(guò)長(zhǎng)又可能與座椅發(fā)生纏繞。

彈射座椅穩(wěn)定傘有穩(wěn)定人椅系統(tǒng)并減少座椅速度的作用。穩(wěn)定傘要求工作安全可靠，開(kāi)傘過(guò)載不超過(guò)人體耐受極限，穩(wěn)定性好，減速性能高，重量輕，體積小。

理想的座椅穩(wěn)定傘應(yīng)具有最好的穩(wěn)定性和最大的阻力系數(shù)，但兩者對(duì)傘結(jié)構(gòu)的要求往往是矛盾的。一般是在滿足穩(wěn)定性要求的前提下，盡量選擇阻力系數(shù)較大的傘型。座椅穩(wěn)定傘常用形式有：方形旋轉(zhuǎn)傘、有肋導(dǎo)向面?zhèn)?、波環(huán)傘和截錐形傘。

還須指出，使用穩(wěn)定傘時(shí)，座椅自身應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性，以保證出艙時(shí)角速度不太大。因?yàn)榉€(wěn)定傘連接繩拉直直到傘衣張滿，大約需要0.1s時(shí)間。如果座椅離機(jī)角速度太大，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)座椅可能向前轉(zhuǎn)動(dòng)到一個(gè)不利位置，使穩(wěn)定傘阻力的力臂變得很小，穩(wěn)定傘力矩將不能使座椅向后翻轉(zhuǎn)，起不到穩(wěn)定座椅的作用；甚至座椅會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，發(fā)生傘椅纏繞事故。因此，通常采用增加穩(wěn)定板和其他輔助穩(wěn)定裝置的辦法，改善座椅出艙時(shí)的穩(wěn)定性，同時(shí)盡量改進(jìn)穩(wěn)定傘性能和開(kāi)傘方式，以縮短穩(wěn)定傘的拉直與張滿時(shí)間。2

常見(jiàn)傘形理想的座椅穩(wěn)定傘，應(yīng)具有最好的穩(wěn)定性和最大的阻力系數(shù)。但二者對(duì)傘結(jié)構(gòu)要求往往是矛盾的，難以實(shí)現(xiàn)。目前穩(wěn)定傘傘形選擇，一般是在滿足穩(wěn)定性要求的前提下，綜合考慮阻力系數(shù)和開(kāi)傘沖擊特性等來(lái)進(jìn)行。國(guó)內(nèi)外常用于座椅穩(wěn)定傘的傘形有：

1、方形旋轉(zhuǎn)傘；

2、有肋和無(wú)肋導(dǎo)向面?zhèn)悖?/p>

3、波環(huán)傘；

4、截錐型傘；

5、成形幅（半球形）傘。1