專利名稱：黑匣子保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精密設(shè)備保護(hù)裝置，特別是一種黑匣子保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
飛機(jī)上的黑匣子中存放的是電路板、記錄帶、記憶芯片等精密設(shè)備，記錄飛機(jī)飛行 中的各種數(shù)據(jù)，尤其事故發(fā)生當(dāng)時(shí)的飛行參數(shù)情況。故要求飛機(jī)黑匣子的外殼能夠承受高 溫、高壓，以及長時(shí)間的溶液浸泡。黑匣子通常安裝在飛機(jī)尾部最安全的部位，也就是失事 時(shí)最不易損壞的部位。黑匣子上附有天線，當(dāng)飛機(jī)失事后，通過黑匣子上的天線發(fā)射信號， 與衛(wèi)星進(jìn)行通信，使衛(wèi)星對黑匣子進(jìn)行定位。 然而，現(xiàn)在的飛機(jī)黑匣子外層結(jié)構(gòu)都只是一個(gè)剛性的盒子，內(nèi)部由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成、 沒有其它的保護(hù)裝置。事故發(fā)生時(shí)，黑匣子無論是留在機(jī)體內(nèi)或是彈出機(jī)體，在很高的加速 度沖擊下都有非常大的可能會損壞黑匣子以及內(nèi)部的記錄設(shè)備。也有可能會在黑匣子落入 水中時(shí)沉入水底，致使無法啟動通信。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種黑匣子保護(hù)裝置，用以減小黑匣子著陸時(shí)所受的 沖擊，落入水面時(shí)減少沖擊還不沉入水底；目的之二在于提供一種黑匣子保護(hù)裝置，用以確 保黑匣子著陸或落水后的正常通信。 為了達(dá)到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明的黑匣子保護(hù)裝置包含框架，為立方體結(jié)構(gòu)， 具有一內(nèi)部空間用以容置黑匣子，立方體表面為鏤空；連接機(jī)構(gòu)，設(shè)于框架的鏤空處，端部 固定于框架中；氣體發(fā)生器，穿設(shè)于連接機(jī)構(gòu)中，在外部信號引爆下釋放大量惰性氣體對氣 囊包進(jìn)行快速充氣；氣囊包，其中心部位固定于所述框架內(nèi)，并穿過框架與連接機(jī)構(gòu)的連接 處將所述的氣體發(fā)生器、連接機(jī)構(gòu)包裹于其氣室內(nèi)；包裹布，將氣囊包折疊后包裹于其內(nèi)， 并預(yù)設(shè)撕裂線，當(dāng)氣囊包充氣時(shí)撕開，以釋放氣囊包。 在汽車領(lǐng)域有安全氣囊技術(shù)，但其保護(hù)的是氣囊外的人體，本發(fā)明是保護(hù)氣囊內(nèi) 的黑匣子，將汽車領(lǐng)域的安全氣囊應(yīng)用到航空領(lǐng)域的黑匣子，其由于保護(hù)對象的位置不同， 需要克服很多的技術(shù)上的困難，比如以什么形式固定氣囊并保證受撞擊時(shí)氣囊各受力均 勻。并且，黑匣子在設(shè)置該保護(hù)裝置后不但具有減少黑匣子受力的技術(shù)效果，即當(dāng)黑匣子落 入陸地受到一定的碰撞力前氣體發(fā)生器將引爆，使氣囊迅速充氣撕裂包裹布，迅速膨脹呈 球狀，參與碰撞能量吸收，使黑匣子受力大大減小而不至于損壞；而如果不慎落入水面，則 不但將起到前者減少黑匣子受力的作用，其充滿氣體的氣囊還使整個(gè)裝置浮于水面，而不 必費(fèi)力打撈，其技術(shù)效果產(chǎn)生了"質(zhì)"的變化，具有了新的性能，因此其起到了意料不到的技 術(shù)效果。 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，進(jìn)一步優(yōu)選的方案為，所述的氣囊包由六個(gè)氣室組成，所述氣 室由內(nèi)連接片和外連接片縫接而成。 該設(shè)計(jì)與一般六面體的黑匣子相適應(yīng)，并且內(nèi)連接片將氣囊分隔成多個(gè)氣室，外連接片將覆蓋整個(gè)球表面，內(nèi)、外連接片共同構(gòu)成球面內(nèi)的若干氣室，使黑匣子各面受力更 趨向均勻。 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，進(jìn)一步優(yōu)選的方案為，所述的內(nèi)連接片由中心片和瓣片連為 一體，瓣片包括瓣冠、瓣根和瓣檐。 該設(shè)計(jì)的多片中心片可構(gòu)成一空間容納黑匣子，該瓣片可與相鄰的瓣片縫制而形 成氣室；該瓣冠可與外連接片縫制形成封閉的氣室；該中心片和瓣根均可以用于固定在框 架和連接機(jī)構(gòu)之間的連接處。 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，進(jìn)一步優(yōu)選的方案為，所述的內(nèi)連接片有第一內(nèi)連接片和第 二內(nèi)連接片，所述的第一內(nèi)連接片包括一個(gè)中心片和四個(gè)瓣片，所述的第二內(nèi)連接片包括 中心片和兩個(gè)瓣片；所述的中心片為四邊形，中心片與瓣片之間預(yù)設(shè)折疊線，所述瓣冠比瓣 根寬。該設(shè)計(jì)中第二連接片比第一連接片少兩個(gè)瓣片，這樣的設(shè)計(jì)可以節(jié)省材料，預(yù)設(shè)的折 疊線可用于縫制中心片提供指引。 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，進(jìn)一步優(yōu)選的方案為，有6片內(nèi)連接片組成六面體結(jié)構(gòu)，沿著 中心片的邊緣縫接成一空間，黑匣子置于該空間內(nèi)；所述的內(nèi)連接片穿過框架與連接機(jī)構(gòu) 的連接處，在框架外由相鄰的三個(gè)內(nèi)連接片的瓣檐之間縫接，瓣冠與外連接片邊緣縫接，以 形成一球體。 該設(shè)計(jì)的六面內(nèi)連接片的中心片形成的容納室不但給黑匣子提供放置空間，還通
過與中心片為連一體的瓣根穿過框架與連接機(jī)構(gòu)連接處而使整體氣囊固定在框架內(nèi)。 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，進(jìn)一步優(yōu)選的方案為，所述的瓣片具有排氣減壓孔。 這樣的設(shè)計(jì)使各氣囊中氣體量不均時(shí)可以互相流通，而使整個(gè)氣囊受力更均勻，
達(dá)到更好的減少黑匣子損傷之作用。 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，進(jìn)一步優(yōu)選的方案為，并在該瓣檐縫接處預(yù)設(shè)間隙通道，引爆 線置于其內(nèi)。 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，進(jìn)一步優(yōu)選的方案為，并在該瓣檐縫接處將柔軟的通信天線 縫于其中。 在每個(gè)瓣檐處均縫通信天線，這樣就有多條天線均勻地分布在球體中，球體打開 后總有天線是向上的，以確保外界通過該通信信號找到黑匣子，解決了長期以來黑匣子難 以尋找的技術(shù)問題。 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，進(jìn)一步優(yōu)選的方案為，所述的立方體為六面長方體結(jié)構(gòu)；所述 的連接機(jī)構(gòu)為呈條形交叉的連接板。 由于黑匣子外部有緩沖作用的氣囊包，因而能夠避免黑匣子與相對碰撞物直接硬 碰硬；且多個(gè)氣室之間有減壓排氣孔，保持各氣室之間的暢通，使碰撞發(fā)生時(shí)，整體氣囊包 都能夠參與碰撞的吸收，有利于減輕黑匣子受到的沖擊加速度，也降低了氣囊布單位面積 所承受的壓力。對本裝置的模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)初始碰撞速度為30m/s、氣囊包展開直徑 為0. 5米，可以有效吸收碰撞能量，使黑匣子不受到損傷。 由于整體氣囊與外界為密封結(jié)構(gòu)，即使黑匣子落在水面上，氣囊包內(nèi)密封的氣體 也能夠提供足夠的浮力，使黑匣子能夠浮于水面上。 氣囊展開后均布于氣囊包內(nèi)部的多條天線，可以使黑匣子無論以何種狀態(tài)落地， 都能夠始終有至少一個(gè)天線方向向上，發(fā)射無線電信號，與衛(wèi)星進(jìn)行通訊。


圖1 :充氣前本發(fā)明的等軸側(cè)視圖； 圖2a :充氣前本發(fā)明的剖視圖； 圖2b :充氣前本發(fā)明的剖視圖之局部放大圖； 圖3 :充氣后本發(fā)明的等軸側(cè)視圖； 圖4 :充氣后本發(fā)明的剖視圖； 圖5a :本發(fā)明氣囊包第一內(nèi)連接片； 圖5b :本發(fā)明氣囊包第二內(nèi)連接片； 圖5c :本發(fā)明氣囊包外連接片； 圖6 :本發(fā)明氣囊包連接片之間的縫紉形式。 本發(fā)明黑匣子保護(hù)裝置附圖中主要附圖標(biāo)記說明 2-黑匣子 3-框架 4-連接機(jī)構(gòu) 5-起爆線 6-包裹布 7-撕裂線 8-通信天線 9-氣囊包 10-氣體發(fā)生器 11-內(nèi)連接片 111-中心片 112-瓣根 113-瓣檐 114-瓣冠 12-外連接片 13-縫紉線 130-瓣片 14-排氣減壓孔 15-間隙通道
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明黑匣子保護(hù)裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 如圖1 、圖2a、圖2b所示為保護(hù)裝置充氣前的狀態(tài)，包括一立方體結(jié)構(gòu)框架3，立方 體表面為鏤空，在由框架3構(gòu)成空間內(nèi)部用以放置黑匣子2。在框架3的各個(gè)側(cè)面的鏤空 處，設(shè)置了條形交叉的連接機(jī)構(gòu)4，其端部固定于框架3中。在連接機(jī)構(gòu)4的十字結(jié)合部設(shè) 有氣體發(fā)生器10。氣囊包9，其中心部位固定于框架3內(nèi)，并穿過框架3與連接機(jī)構(gòu)4的連 接處將氣體發(fā)生器10、連接機(jī)構(gòu)4包裹于其氣室內(nèi)。氣囊包9折疊后在其外側(cè)預(yù)設(shè)有包裹布6，在包裹布6外側(cè)設(shè)撕裂線7。 上述設(shè)計(jì)一方面使框架在具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)，可以使黑匣子可以方便的 放置并固定于框架中；同時(shí)又給氣體發(fā)生裝置、氣囊包等結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)合理的連接基座， 給通訊天線提供連接黑匣子和外表面的通道。 如圖5a、圖5b所示，氣囊包9由六個(gè)氣室組成，所述氣室由內(nèi)連接片11和外連接 片12縫接而成，內(nèi)連接片11由中心片111和瓣片130組成，瓣片包括瓣根112、瓣檐113和 瓣冠114。內(nèi)連接片11包括圖5a所示的第一內(nèi)連接片和圖5b所示的第二內(nèi)連接片，第一 內(nèi)連接片包括一個(gè)中心片111和四個(gè)瓣片130 ;第二內(nèi)連接片包括一個(gè)中心片111和兩個(gè) 瓣片130。中心片111為四邊形，中心片111與瓣片130之間預(yù)設(shè)折疊線，瓣冠114比瓣根 112寬。 縫制成六個(gè)氣室至少有兩種方案方案一由2個(gè)第一內(nèi)連接片和4個(gè)第二連接片 縫制；方案二由6個(gè)第一內(nèi)連接片縫制而成。 如圖2a、圖2b所示，由6片內(nèi)連接片中心片111組成六面體結(jié)構(gòu)，在圖2a中可看 到4片中心片111，中心片lll(圖2b可視)的邊緣組成一空間，黑匣子2置于該空間內(nèi)； 內(nèi)連接片11穿過框架3與連接機(jī)構(gòu)4的連接處，在框架3外各相鄰的三個(gè)連接片的瓣檐 113之間縫接，瓣冠114與外連接片12邊緣縫接，從而構(gòu)成6個(gè)氣室，各個(gè)氣室之間不要求 密封，氣室與黑匣子的容室之間也不要求密封，而僅僅要求氣囊內(nèi)與氣囊外之間密封。
如圖3所示，瓣片130設(shè)有排氣減壓孔14 ;并在瓣檐113縫接處預(yù)設(shè)間隙通道15， 引爆線5置于其內(nèi)；并在瓣檐113縫接處將柔軟的通信天線8縫于其中。
黑匣子2—般裝在飛機(jī)的一個(gè)狹小空間中，當(dāng)飛機(jī)發(fā)生事故時(shí)，控制系統(tǒng)(不包含 在本方案中)給本裝置啟動信號，并將本裝置從飛機(jī)中彈出。在彈出后、起爆線5接受來自 于外部控制系統(tǒng)的控制信號，同時(shí)或分級引爆多個(gè)氣體發(fā)生器IO，氣體發(fā)生器10釋放大量 惰性氣體，對氣囊包9進(jìn)行快速充氣，因此在正常情況下該裝置落地前氣囊已經(jīng)充氣完畢。 氣囊包9膨脹時(shí)如圖3和圖4所示，將包裹布6沿預(yù)設(shè)的薄弱部份撕裂線7撕開，氣囊包9 充滿氣體后展開成一個(gè)球體，氣囊包9展開后，在氣體的膨脹作用下，各內(nèi)連接片11沿中心
到外表面作最大方式的展開，使縫紉在其邊緣的通信天線也隨之展開。 內(nèi)連接片11采用高強(qiáng)度纖維材料( 一般要求撕裂強(qiáng)度需大于10Mpa)織成，外連
接片12具有良好的阻燃性能，根據(jù)氣體的不可壓縮特性，氣體發(fā)生器10充氣后，最終將密
封包充氣形成為一個(gè)圓球形。 如圖6所示，布片表面涂有一定厚度的密封膠(如硅酮橡膠)，各連接部份的縫 紉結(jié)合處，采用高強(qiáng)度的縫紉線13多線鏈?zhǔn)娇p紉，并在封線處同樣涂以密封膠(如硅酮橡 膠)。高強(qiáng)度纖維材料使得本裝置落地、受到高加速度沖擊時(shí)免于破碎，遍布?xì)饽野?各部 份的密封膠使得氣囊包9得以保持較長時(shí)間的充氣時(shí)間。 結(jié)合圖1及圖3所示，相臨隔室之間的連接片上留有一個(gè)或多個(gè)排氣減壓孔14。
使各氣室之間相互貫通，保持球體內(nèi)壓力均勻。氣囊包9內(nèi)密封的惰性氣體產(chǎn)生的浮力，使
黑匣子2可以浮于水面上，并始終保持有向上方向的通信天線保證通信。 以上已對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明并不限于所述實(shí)施例，
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或
替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
黑匣子保護(hù)裝置，包含框架，為立方體結(jié)構(gòu)，具有一內(nèi)部空間用以容置黑匣子，立方體表面為鏤空；連接機(jī)構(gòu)，設(shè)于框架的鏤空處，端部固定于框架中；氣體發(fā)生器，穿設(shè)于連接機(jī)構(gòu)中，在外部信號引爆下釋放大量惰性氣體對氣囊包進(jìn)行快速充氣；氣囊包，其中心部位固定于所述框架內(nèi)，并穿過框架與連接機(jī)構(gòu)的連接處將所述的氣體發(fā)生器、連接機(jī)構(gòu)包裹于其氣室內(nèi)；包裹布，將氣囊包折疊后包裹于其內(nèi)，并預(yù)設(shè)撕裂線，當(dāng)氣囊包充氣時(shí)撕開，以釋放氣囊包。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑匣子保護(hù)裝置，其特征在于，所述的氣囊包由六個(gè)氣室組 成，所述氣室由內(nèi)連接片和外連接片縫接而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的黑匣子保護(hù)裝置，其特征在于，所述的內(nèi)連接片由中心片和 瓣片連為一體，所述瓣片包括瓣冠、瓣根和瓣檐。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的黑匣子保護(hù)裝置，其特征在于，所述的內(nèi)連接片有第一內(nèi)連 接片和第二內(nèi)連接片，所述的第一內(nèi)連接片包括一個(gè)中心片和四個(gè)瓣片，所述的第二內(nèi)連 接片包括中心片和兩個(gè)瓣片；所述的中心片為四邊形，中心片與瓣片之間預(yù)設(shè)折疊線，所述 瓣冠比瓣根寬。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的黑匣子保護(hù)裝置，其特征在于，由6片內(nèi)連接片中心部分組成 六面體結(jié)構(gòu)，沿著中心片的邊緣縫接成一空間，黑匣子置于該空間內(nèi)；所述的內(nèi)連接片穿過 框架與連接機(jī)構(gòu)的連接處，在框架外由相鄰的三個(gè)內(nèi)連接片的瓣檐之間縫接，瓣冠與外連 接片邊緣縫接，以形成一球體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的黑匣子保護(hù)裝置，其特征在于，所述的瓣片具有減壓排氣孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的黑匣子保護(hù)裝置，其特征在于，在瓣檐縫接處預(yù)設(shè)間隙通道， 引爆線置于其內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的黑匣子保護(hù)裝置，其特征在于，在瓣檐縫接處將柔軟的通信 天線縫于其中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑匣子保護(hù)裝置，其特征在于，所述的立方體為六面長方體 結(jié)構(gòu)；所述的連接機(jī)構(gòu)為呈條形交叉的連接板。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種黑匣子保護(hù)裝置，包含框架；連接機(jī)構(gòu)，設(shè)于框架的鏤空處，端部固定于框架中；氣體發(fā)生器，穿設(shè)于連接機(jī)構(gòu)中；氣囊包，其中心部位固定于所述框架內(nèi)，并穿過框架與連接機(jī)構(gòu)的聯(lián)接處將所述的框架、氣體發(fā)生器、連接機(jī)構(gòu)包裹于其氣室內(nèi)；包裹布，將氣囊包折疊后包裹于其內(nèi)，并預(yù)設(shè)撕裂線；所述的內(nèi)連接片由中心片和瓣片組成，瓣片包括瓣冠、瓣根和瓣檐。本發(fā)明是在給黑匣子從飛機(jī)彈出后，提供一個(gè)氣囊包保護(hù)。氣囊內(nèi)部帶有多個(gè)柔軟的天線裝置，在氣囊包展開時(shí)，保證總有一個(gè)或多個(gè)天線是向上方向的，實(shí)現(xiàn)黑匣子與外部之間的可靠通信。
文檔編號B64D47/00GK101767655SQ20101011870
公開日2010年7月7日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者張紹衛(wèi), 王建君, 郝瑋 申請人:上海東方久樂汽車安全氣囊有限公司