基本信息
- 項目名稱：
- 直升機應急逃生系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本課題組研究并設計了一種基于直-9系列直升機的應急逃生系統(tǒng)。當直升機遇到緊急情況，須棄機逃生時，飛行員啟動本裝置，通過拋艙門-固定人、彈座椅、彈射傘、速開傘等過程實現(xiàn)安全著陸。系統(tǒng)的主要組成為：艙門定向拋離模塊、座椅彈射模塊、射傘模塊、快速開傘模塊、人-椅固定與分離模塊等。該項目首次提出了將側(cè)面雙向彈射與迅速開傘有機結合的直升機逃生系統(tǒng)設計思路，填補了單旋翼和雙旋翼均適用的直升機逃生系統(tǒng)研究空白。
- 詳細介紹：
- 由于直升機結構特殊、飛行環(huán)境復雜，導致其事故率明顯高于固定翼飛機。目前，直升機普遍采用被動吸能式防護措施，但其有效作用高度較低，另外，僅卡-50/52采用了炸旋翼、炸機頂、向上彈的主動逃生方式，但該方式存在適用機型少，爆炸碎片威脅大等不足。為此，課題組提出側(cè)面雙向彈射的離機方式，結合快速開傘模塊實現(xiàn)安全逃生。 所設計的逃生流程為：當直升機遇到緊急情況，必須棄機逃生時，飛行員啟動本裝置，通過拋艙門-固定人、彈座椅、彈射傘和速開傘等過程實現(xiàn)安全逃生。 在基本參數(shù)設計計算、彈射筒設計計算、人-椅重心分析、艙外人體運動學分析與試驗的基礎上，設計了該系統(tǒng)，其主要組成為：艙門定向拋離模塊、座椅彈射模塊、射傘模塊、快速開傘模塊、人-椅固定與分離模塊等。 創(chuàng)新點：首次提出并設計了將側(cè)面雙向彈射與迅速開傘有機結合的直升機逃生思路；可同時實現(xiàn)兩人安全逃生，并完成低空快速開傘、安全著陸。填補了單旋翼、雙旋翼同時適用的直升機逃生系統(tǒng)研究空白。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 1、目的： 提高直升機飛行員緊急情況下的生存幾率。 2、基本思路： 當遇到緊急情況，直升機飛行員必須棄機逃生時，啟動裝置，通過拋艙門-固定人、彈座椅、彈射傘和速開傘等過程實現(xiàn)人員的安全逃生。 3、主要創(chuàng)新點： （1）首次提出了將側(cè)面雙向彈射與迅速開傘有機結合的直升機逃生系統(tǒng)設計思路，填補了單旋翼和雙旋翼均適用的直升機逃生系統(tǒng)研究空白。 （2）首次提出并設計了直升機的側(cè)面雙向彈射系統(tǒng)，可同時將兩人迅速彈出螺旋漿擊傷半徑之外，為張傘提供時間和空間保證。 （3）設計了彈射救生傘及迅速開傘模塊，可完成低空快速開傘、安全著陸，尤其使武裝直升機在主要作戰(zhàn)高度（50—100m）的安全逃生成為可能。 4、技術關鍵： （1）逃生流程與基本參數(shù)的設計計算 （2）彈射筒的裝藥類型選擇、裝藥量計算、燃燒規(guī)律研究、人-椅運動建模、彈射筒內(nèi)彈道學基本方程計算等 （3）側(cè)面雙向彈射模塊的設計 （4）側(cè)向彈射階段人體安全防護設計 （5）艙外人體運動學分析 （6）迅速開傘模塊設計 5、主要技術指標： 該逃生系統(tǒng)的基本參數(shù)理論計算值分別為： 彈射出艙的瞬時速度16m/s、彈射行程1.1m、 彈射峰值加速度16g；系統(tǒng)總響應時間2~3秒、安全逃生高度50m以上。
科學性、先進性
- 目前，直升機普遍采用“被動式吸能結構”提高其抗墜撞能力，但其有效作用高度低。 此外，僅有俄羅斯卡-50/52通過炸旋翼、炸艙蓋、向上彈座椅的方式實現(xiàn)主動逃生。其主要不足是響應時間長，爆炸碎片形成較大范圍的安全威脅，且該系統(tǒng)僅適用于共軸雙旋翼機型。 針對以上現(xiàn)狀，本課題通過對現(xiàn)有直升機座椅和艙門的改進設計，在緊急情況下，能夠迅速拋開兩側(cè)艙門，為逃生開辟通道；利用“側(cè)面雙向彈射模塊”將兩人分別從兩側(cè)彈出，待逃離旋翼的擊傷半徑后，經(jīng)向上“彈射傘”與“速開傘”實現(xiàn)人員低空安全逃生。 技術特點： 1.可實現(xiàn)直升機飛行員的50m低空安全逃生 2.首次提出并設計了“側(cè)面雙向座椅彈射模塊” 3.射傘與快速開傘結合，確保著陸安全 顯著進步： 1.拓展了“主動式逃生”方式 2.填補了同時適用于單旋翼與雙旋翼直升機應急逃生系統(tǒng)的研究空白 3.首創(chuàng)了迅速、可靠的“側(cè)面雙向人椅彈射系統(tǒng)” 4.“救生傘彈射及速開裝置” 實現(xiàn)了低空安全緩降
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型，現(xiàn)場演示，圖片，錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 技術特點： 1.對原有直升機結構改動?。簝H需對直升機艙門、座椅等部分進行適應性改造； 2．“側(cè)面雙向人椅彈射模塊”可實現(xiàn)雙人從兩側(cè)安全迅速逃離機艙，到達螺旋漿安全威脅范圍以外； 3.“射傘槍”能主動將救生傘拋向高空，減少人員自由降落距離； ４．“速開式救生傘”能迅速張開，減少開傘時間，爭取逃生時間； ５．與現(xiàn)有俄羅斯K-50、K-52直升機配備的逃生系統(tǒng)相比，該作品具有響應時間短，適用的高度范圍大，對友機安全威脅小等特點。 適應范圍和推廣前景： 該系統(tǒng)以目前我國裝備數(shù)量最大的直-9系列直升機為平臺，亦可適用于其他單旋翼、雙旋翼直升機。 效益預測： 1．該系統(tǒng)的應用將有效提高直升機緊急情況下飛行員、乘員的生存能力； 2．該系統(tǒng)能有效提高我軍陸航部隊的戰(zhàn)場生存能力，提升戰(zhàn)斗保障力。
同類課題研究水平概述
- 直升機救援技術是困擾航空界多年的難題。這是由直升機的特殊結構和工作原理決定的。主要體現(xiàn)在： 1.直升機具有高速旋轉(zhuǎn)的主旋翼，從直升機上部逃生困難大； 2.直升機飛行高度較低，飛行環(huán)境復雜，逃生系統(tǒng)響應時間有限； 因此，直升機救援技術發(fā)展相對緩慢。 當前普遍采用加裝液壓緩沖裝置，使用可變形雙層機體結構，改進飛行員座椅等方式來被動吸收能量。其有效作用高度較低，五十米以上空域機組人員生存率低。 另一種逃生方式是俄羅斯卡-50/52采用的主動逃生裝置。該系統(tǒng)首先由爆炸螺栓爆掉主旋翼，然后拋掉特殊設計的整體式直升機頂蓋，最后啟動K-37彈射器將飛行員彈射到安全高度后打開降落傘。 該主動彈射裝置存在如下不足： 1. 逃生過程響應時間較長（約為4秒），低空適應性不好； 2. 爆炸產(chǎn)生的旋翼碎片對周圍150m范圍內(nèi)構成巨大威脅，不適合機群使用； 3. 該系統(tǒng)僅適用于共軸雙旋翼直升機，適用范圍有限。
