專利名稱：自控定位式浮空裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種浮空裝置，尤其涉及一種可在高空投放后自動(dòng)完成預(yù)定攜帶
負(fù)載、定位浮空等系列功能的自控定位式浮空裝置。該裝置既可應(yīng)用于各軍種的電子對(duì)抗和戰(zhàn)場(chǎng)偵查探測(cè)領(lǐng)域，也可應(yīng)用于大氣信息監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，用于運(yùn)載偵察、探測(cè)及干擾等器材的技術(shù)手段有車載、機(jī)載及浮空器運(yùn)載。地面上的車載偵察、探測(cè)及干擾裝置因體積笨拙而機(jī)動(dòng)性較差。機(jī)載偵察、探測(cè)及干擾裝置雖機(jī)動(dòng)性好、效率高，但隱蔽性差且造價(jià)昂貴。運(yùn)載偵察、探測(cè)及干擾等器材的浮空器一般包括囊體、尾翼、頭錐、纜繩和放置執(zhí)行任務(wù)的相關(guān)設(shè)備或人員的倉(cāng)體。這種浮空器需要人工在地面預(yù)先用外界貯氣充氣裝置將氣體充到囊體中，才能攜帶負(fù)載升空。通常，浮空器的體積都很大，所攜帶的負(fù)載質(zhì)量也很大，因此，無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速而機(jī)動(dòng)的空中投放，適用范圍受到一定限制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有運(yùn)載技術(shù)在機(jī)動(dòng)性、靈活性及成本等方面的不足，提供一種自控定位式浮空裝置，該浮空裝置可通過(guò)飛機(jī)或火箭炮在高空中直接投放，且在投放后可攜帶負(fù)載實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位浮空，此外，還可在負(fù)載完成任務(wù)之后自動(dòng)銷毀。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型包括嘴部套有第一隔板的氣瓶、殼體、逆止結(jié)構(gòu)
的單向閥、減壓閥、氣球、自毀裝置、通氣管以及安裝在第一隔板上的火工裝置、線輪部件、
線輪制動(dòng)解鎖器、切割器；所述殼體下端與第一隔板固連，其上端的環(huán)形定位臺(tái)上固連第二
隔板，所述氣球和帶有所述自毀裝置的負(fù)載均放置在所述第二隔板上，氣瓶的氣口相繼通
過(guò)所述減壓閥和通氣管與所述火工裝置的進(jìn)氣口連接，火工裝置的出氣口與所述單向閥連
接，所述氣球的氣口緊綁在單向閥的閥口上；所述負(fù)載通過(guò)線輪部件中系留繩的一端綁在
氣球上，系留繩的另一端固定在線輪部件中的線輪上；所述線輪制動(dòng)解鎖器的制動(dòng)銷對(duì)所
述線輪部件進(jìn)行鎖定，當(dāng)線輪制動(dòng)解鎖器通電且作用后釋放線輪部件；所述火工裝置含有
設(shè)有氣道的火工裝置本體、堵頭、閉氣銷、第一密封圈和第一電爆管，閉氣銷的一端安裝第
一密封圈，閉氣銷和第一電爆管均放置在火工裝置本體中且兩者之間留有一定空間作為第
一氣室，堵頭通過(guò)閉氣銷支撐在火工裝置本體的進(jìn)氣口且進(jìn)氣口與閉氣銷的軸線垂直，第
一電爆管作用后通過(guò)閉氣銷運(yùn)動(dòng)使堵頭掉落，經(jīng)過(guò)所述減壓閥減壓后的氣體通過(guò)所述氣道
給所述氣球充氣；所述切割器含有第二電爆管、第二密封圈、切刀、剪切螺釘和切割器本體，
切刀前端和后端分別帶刀刃和刀把且第二密封圈套在刀把上，切刀與第二電爆管依次裝入
切割器本體中，切刀的刀刃正對(duì)火工裝置的出氣口，切刀的刀把端面與第二電爆管之間留
有一定空間作為第二氣室，切刀通過(guò)剪切螺釘與切割器本體固連，第二電爆管作用后剪斷
剪切螺釘，使切刀在運(yùn)動(dòng)中切斷火工裝置的出氣口 ；所述第一電爆管、自毀裝置分別作為第一、第二單獨(dú)回路接入所述負(fù)載的控制電路中，而所述線輪制動(dòng)解鎖器和所述第二電爆管
作為并聯(lián)回路接入所述負(fù)載的控制電路中；在自控定位式浮空裝置從高空中拋出后，所述
負(fù)載的控制電路向第一單獨(dú)回路提供輸入發(fā)火電能，延遲一定時(shí)間后又向并聯(lián)回路提供發(fā)
火電能，負(fù)載在完成自身功能使命后，所述控制電路向第二單獨(dú)回路提供發(fā)火電能。 本發(fā)明還包括一個(gè)螺堵，螺堵為帶有外螺紋的圓筒，螺堵放置在所述第一氣室中，
螺堵的一個(gè)端口正對(duì)所述第一電爆管的輸出端口，另一個(gè)端口緊鄰所述閉氣銷。 根據(jù)本發(fā)明，所述氣瓶中充有30MPa的氦氣，所述減壓閥可將氣瓶輸出的氣體壓
力減至到6MPa 10MPa。 本實(shí)用新型可自身攜帶存貯有高壓氦氣的高壓氣瓶，并通過(guò)減壓閥對(duì)其輸出的高壓氦氣減壓后給氣球充氣；利用火工裝置、切割器、線輪制動(dòng)解鎖器體積小，作用可靠等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)小體積條件下的高壓充氣管路的密封、打開(kāi)、切割及線輪部件的制動(dòng)與解鎖；氣球充氣后攜帶負(fù)載完成定位浮空功能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)單、體積小且成本低廉，因此可搭載在飛機(jī)或火箭炮上并在高空中拋放，從而實(shí)現(xiàn)了偵察、探測(cè)裝置等小質(zhì)量負(fù)載的快速、機(jī)動(dòng)、靈活的投放布置。此外，本實(shí)用新型還具有自毀功能，可起到保密和降低對(duì)環(huán)境影響的雙重作用。

圖1是本實(shí)用新型自控定位式浮空裝置的結(jié)構(gòu)組成示意圖。[0009] 圖2是圖1中所示火工裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。[0010] 圖3是圖1中所示切割器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。[0011] 圖4是本實(shí)用新型的電路構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳述。 根據(jù)圖1所示，本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例主要包括氣瓶1、殼體5、火工裝置14、線輪部件6、線輪制動(dòng)解鎖器4、切割器13、單向閥11、減壓閥3、三通12、氣球10、自毀裝置9、通氣管15及相應(yīng)的連接件。氣瓶l由金屬材料作為內(nèi)膽，外層包覆纏繞碳纖維材料，可提高氣瓶強(qiáng)度，減小尺寸和重量。氣瓶l的嘴部套有帶外螺紋的第一隔板2?；鸸て费b置14、線輪部件6和切割器13均通過(guò)相應(yīng)的連接件固連在第一隔板2的上端面上。殼體5下端帶有內(nèi)螺紋，上端帶有環(huán)形定位臺(tái)，殼體5的內(nèi)螺紋與第一隔板2的外螺紋配合連接，其環(huán)形定位臺(tái)上固連第二隔板7。自毀裝置9固連在負(fù)載8上，氣球10和負(fù)載8均放置在第二隔板7的上端面上。負(fù)載8可以是小型偵察器材、電子對(duì)抗器材或大氣監(jiān)測(cè)器材等。三通12的第一端口與氣瓶1的氣口螺紋連接，第二端口與減壓閥3螺紋連接，第三端口作為充氣端口。三通12的充氣端口為逆止結(jié)構(gòu)，即氣體只能通過(guò)它充進(jìn)去，而不能通過(guò)它泄漏出來(lái)。在本實(shí)用新型裝配完成之后，通過(guò)三通12的充氣端口可向氣瓶1中充入30MPa的高壓氦氣。減壓閥3通過(guò)通氣管15與火工裝置14連接，減壓閥3可將氣瓶1送出的30MPa高壓氣體減壓到6MPa 10MPa后送入火工裝置14的進(jìn)氣口 。火工裝置14的出氣口與單向閥11連接，氣球10的氣口緊綁在單向閥11的閥口上，單向閥11也為逆止結(jié)構(gòu)，它只能向氣球10中充氣，而不會(huì)外泄氣球10中的氣體。負(fù)載8和線輪部件6中系留繩的一端綁在
4氣球10上，系留繩的另一端固定在線輪部件6中的線輪上。線輪制動(dòng)解鎖器4的制動(dòng)銷旋 進(jìn)線輪部件6中，以對(duì)線輪進(jìn)行鎖定，當(dāng)線輪制動(dòng)解鎖器4作用即動(dòng)作時(shí)，將制動(dòng)銷由線輪 部件6中拔出，使線輪解鎖而處于自由狀態(tài)。 根據(jù)圖2所示，火工裝置14含有轉(zhuǎn)接頭16、銅質(zhì)堵頭17、閉氣銷18、第一密封圈 21、螺堵20、火工裝置本體22、第一電爆管19?；鸸ぱb置本體22設(shè)有橫向孔、縱向孔和氣 道，且縱向孔通過(guò)橫向孔與氣道相通，火工裝置本體22通過(guò)螺釘固連在第一隔板2上。閉 氣銷18為啞鈴式結(jié)構(gòu)。閉氣銷18和第一電爆管19均放置在火工裝置本體22的橫向孔中 且兩者的相鄰端面之間安裝螺堵20，螺堵20為帶有外螺紋的圓筒體，螺堵20的一個(gè)端口正 對(duì)第一電爆管19的輸出端口，另一個(gè)端口則緊鄰閉氣銷18，已保證第一電爆管19與閉氣銷 18之間具有體積固定的空氣間隙。閉氣銷18的一端鵬鈴設(shè)有一圈凹槽且凹槽內(nèi)安裝第一 密封圈21，從而將閉氣銷18和第一電爆管19之間的空間構(gòu)成密閉的第一氣室。轉(zhuǎn)接頭16 則固連在火工裝置本體22的縱向孔及進(jìn)氣口中，其一端與通氣管15的端口連接，另一端將 銅質(zhì)堵頭17壓緊在閉氣銷18的另一端鵬鈴上。銅質(zhì)堵頭17的作用是對(duì)進(jìn)入轉(zhuǎn)接頭16中 的氣體進(jìn)行封堵，即不讓氣體進(jìn)入火工裝置本體22的橫向孔中。當(dāng)?shù)谝浑姳?9作用時(shí)， 其火藥燃燒產(chǎn)生的氣體在螺堵20的筒體空腔中形成較高的壓強(qiáng)，推動(dòng)閉氣銷18沿火工裝 置本體22的橫向孔移動(dòng)，導(dǎo)致銅質(zhì)堵頭17掉落，從而使由通氣管15送出的氣體通過(guò)轉(zhuǎn)接 頭16進(jìn)入橫向孔中，再經(jīng)過(guò)火工裝置本體22中的氣道傳輸?shù)交鸸ぱb置的出氣口 ；而第一電 爆管19作用時(shí)所產(chǎn)生的固體殘?jiān)捎诘谝幻芊馊?1的密封作用，全部密閉在螺堵20中， 因此不會(huì)進(jìn)入氣道中。 根據(jù)圖3所示，切割器13含有第二電爆管27、第二密封圈26、切刀24、剪切螺釘 25、切割器本體28、砧板23、支架29。切割器本體28帶有橫筒體并通過(guò)支架29和螺釘與 第一隔板2固連。砧板23固連在切割器本體28上，砧板23的砧板面與火工裝置14出氣 口端垂直。切刀24前端和后端分別為刀刃和圓形刀把，兩個(gè)第二密封圈26套在切刀24的 圓形刀把上。切刀24與第二電爆管27依次裝入切割器本體28的橫筒中，切刀24刀刃一 端的側(cè)面與砧板23的砧板面為壓緊接觸，而前端的刀刃則正對(duì)火工裝置14的出氣口 ；切刀 24圓形刀把的端面與第二電爆管27相鄰且兩者之間留有一定的空間作為第二氣室；切刀 24通過(guò)剪切螺釘25與切割器本體28的橫筒固連。當(dāng)?shù)诙姳?7作用時(shí)，其產(chǎn)生的火藥 氣體在氣室達(dá)到一定壓力后，就會(huì)推動(dòng)圓形刀把帶動(dòng)整個(gè)切刀24向前運(yùn)動(dòng)，切刀24的運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)致剪切螺釘25被剪斷，之后，切刀24在高壓氣體作用下沿著砧板23砧板面運(yùn)動(dòng)切斷火 工裝置14的出氣口。 根據(jù)圖4所示，第一電爆管19和自毀裝置9分別作為第一、第二單獨(dú)回路接入到 負(fù)載8的控制電路中，線輪制動(dòng)解鎖器4和第二電爆管27作為并聯(lián)回路接入到負(fù)載8的控 制回路中。在自控定位式浮空裝置從高空中拋出投放后，負(fù)載8的控制電路向第一電爆管 19輸入發(fā)火電能，致使第一電爆管19發(fā)火。在第一電爆管19發(fā)火后的24s 28s之后，負(fù) 載8的控制電路向線輪制動(dòng)解鎖器4和第二電爆管27提供發(fā)火電能并使兩者完成發(fā)火動(dòng) 作。在負(fù)載8完成自身的功能使命后，負(fù)載8的控制電路向自毀裝置9提供發(fā)火電能，自毀 裝置9發(fā)火將負(fù)載8炸毀。 本實(shí)用新型的作用過(guò)程如下 當(dāng)本實(shí)用新型的自控定位式浮空裝置從高空中拋出投放后，負(fù)載8的控制電路首先向第一電爆管19提供點(diǎn)火電能，第一電爆管19作用而推動(dòng)閉氣銷18移動(dòng)，由此使銅質(zhì) 堵頭17下落，從而使氣瓶1中的氦氣相繼經(jīng)過(guò)減壓閥3和通氣管15進(jìn)入火工裝置14中的 氣道，然后氦氣通過(guò)火工裝置14出氣口再經(jīng)單向閥11給氣球10充氣。當(dāng)充氣過(guò)程持續(xù)到 24s 28s時(shí)，負(fù)載8的控制電路同時(shí)給線輪制動(dòng)解鎖器4和第二電爆管27提供點(diǎn)火電能， 隨即線輪制動(dòng)解鎖器4動(dòng)作，拔出插入線輪部件6中的制動(dòng)銷，從而使線輪處于自由狀態(tài)； 與此同時(shí)，第二電爆管27發(fā)火并推動(dòng)切刀24剪斷剪切螺釘25，隨后切刀24將火工裝置14 的出氣口剪斷并釋放氣球IO，利用氣球10的浮力運(yùn)載負(fù)載8升空，余下裝置向下墜落到地 面。在氣球10攜帶負(fù)載8和系留繩升空的過(guò)程中，線輪部件6中的線輪被牽引轉(zhuǎn)動(dòng)而放線。 放線完成后，氣球10在線輪部件6及一定繞線長(zhǎng)度的系留繩作用下實(shí)現(xiàn)定位浮空。而當(dāng)負(fù) 載8完成自身的功能使命后，其控制電路給自毀裝置9提供點(diǎn)火電能，自毀裝置9發(fā)火并銷 毀負(fù)載8，以滿足不泄密和低污染的要求。
權(quán)利要求一種自控定位式浮空裝置，包括嘴部套有第一隔板[2]的氣瓶[1]、殼體[5]、逆止結(jié)構(gòu)的單向閥[11]、減壓閥[3]、氣球[10]和通氣管[15]，其特征在于還包括自毀裝置[9]以及安裝在第一隔板[2]上的火工品裝置[14]、線輪部件[6]、線輪制動(dòng)解鎖器[4]、切割器[13]；所述殼體[5]下端與第一隔板[2]固連，其上端的環(huán)形定位臺(tái)上固連第二隔板[7]，所述氣球[10]和帶有所述自毀裝置[9]的負(fù)載[8]均放置在所述第二隔板[7]上，氣瓶[1]的氣口相繼通過(guò)所述減壓閥[3]和通氣管[15]與所述火工裝置[14]的進(jìn)氣口連接，火工裝置[14]的出氣口與單向閥[11]連接，所述氣球[10]的氣口緊綁在單向閥[11]的閥口上；所述負(fù)載[8]通過(guò)線輪部件[6]中系留繩的一端綁在氣球[10]上，系留繩的另一端固定在線輪部件[6]中的線輪上；所述線輪制動(dòng)解鎖器[4]的制動(dòng)銷對(duì)所述線輪部件[6]進(jìn)行鎖定，當(dāng)線輪制動(dòng)解鎖器[4]通電且作用后釋放線輪部件[6]；所述火工裝置[14]含有設(shè)有氣道的火工裝置本體[22]、堵頭[17]、閉氣銷[18]、第一密封圈[21]和第一電爆管[19]，閉氣銷[18]的一端安裝第一密封圈[21]，閉氣銷[18]和第一電爆管[19]均放置在火工裝置本體[22]中且兩者之間留有一定空間作為第一氣室，堵頭[17]通過(guò)閉氣銷支撐在火工裝置本體[14]的進(jìn)氣口且進(jìn)氣口與閉氣銷的軸線垂直，第一電爆管[19]作用后通過(guò)閉氣銷運(yùn)動(dòng)使堵頭[17]掉落，經(jīng)過(guò)所述減壓閥[3]減壓后的氣體通過(guò)所述氣道給所述氣球充氣；所述切割器[13]含有第二電爆管[27]、第二密封圈[26]、切刀[24]、剪切螺釘[25]和切割器本體[28]，切刀[24]前端和后端分別帶刀刃和刀把且第二密封圈[26]套在刀把上，切刀[24]與第二電爆管[27]依次裝入切割器本體[28]中，切刀[24]的刀刃正對(duì)所述火工裝置[14]的出氣口，切刀[24]的刀把端面與第二電爆管[27]之間留有一定空間作為第二氣室，切刀[24]通過(guò)剪切螺釘[25]與切割器本體[28]固連，第二電爆管[27]作用后剪斷剪切螺釘[25]，以使切刀[24]在運(yùn)動(dòng)中切斷火工裝置[14]的出氣口；所述第一電爆管[19]、自毀裝置[9]分別作為第一、第二單獨(dú)回路接入所述負(fù)載[8]的控制電路中，而所述線輪制動(dòng)解鎖器[4]和所述第二電爆管[27]作為并聯(lián)回路接入所述負(fù)載[8]的控制電路中；在自控定位式浮空裝置從高空中拋出后，所述負(fù)載[8]的控制電路向第一單獨(dú)回路提供輸入發(fā)火電能，延遲一定時(shí)間后又向并聯(lián)回路提供發(fā)火電能，負(fù)載[8]在完成自身使命后，所述控制電路向第二單獨(dú)回路提供發(fā)火電能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自控定位式浮空裝置，其特征在于還包括一個(gè)螺堵[20]，螺 堵[20]為帶有外螺紋的圓筒，螺堵[20]放置在所述第一氣室中，螺堵[20]的一個(gè)端口正 對(duì)所述第一電爆管[19]的輸出端口，另一個(gè)端口緊鄰所述閉氣銷[18]。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自控定位式浮空裝置，其特征在于所述氣瓶[1]中充 有30MPa的氦氣，所述減壓閥[3]將所述氣瓶[1]輸出的氣體壓力減至6MPa 10MPa。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自控定位式浮空裝置，該裝置可搭載在飛機(jī)或火箭炮上并于高空中直接投放。在空中拋放后，該裝置根據(jù)負(fù)載控制電路的時(shí)序控制，相繼通過(guò)相應(yīng)的火工裝置自動(dòng)打開(kāi)充氣管路給氣球充氣，在氣球充氣之后自動(dòng)切斷與氣球相連的充氣管路，同時(shí)解除對(duì)線輪的制動(dòng)，氣球在浮力作用下脫離充氣部件，并攜帶綁在氣球上的負(fù)載和系留繩自由升空。系留繩另一端相連的充氣部件墜落地面，通過(guò)系留繩控制氣球的定位浮空，負(fù)載功能完成時(shí)實(shí)施自毀。本實(shí)用新型適用于定量質(zhì)量的負(fù)載，且具有快速、機(jī)動(dòng)、靈活投放布置和成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B64B1/50GK201506466SQ200920034879
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者劉傳新, 同作龍, 尹淼, 張全可, 趙洪海, 陳繼業(yè) 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)第二一三研究所