用于快速展開一降落傘的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及降落傘技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及用于快速展開一降落傘的一裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方法的一降落傘的展開涉及若干步驟，包括由一操作者或一使用者啟動(dòng)的一觸發(fā)動(dòng)作，使得降落傘傘衣從其被存放的隔室中被縱向取出，以及以一大量涌入周圍空氣至傘衣中使得后者擴(kuò)展直至獲得所期望的傘衣直徑為特征的一被動(dòng)充氣過程。該傘衣擴(kuò)展通常由傘衣面料的結(jié)構(gòu)張力以及由慣性抵抗，要大約至少5秒直至完全擴(kuò)展。這樣的一延遲對(duì)應(yīng)于幾十米的一巨大降落。
[0003]在一不可預(yù)見的摩天大樓相關(guān)的災(zāi)難性事件諸如一地震或一恐怖活動(dòng)中，人們被困在摩天大樓內(nèi)，通常沒有足夠的時(shí)間通過一樓梯間往下走至建筑物周圍的一廣場(chǎng)以逃離迫在眉睫的危險(xiǎn)。
[0004]在此等事件中逃離危險(xiǎn)的最應(yīng)急有效的方法是從一上層樓跳下同時(shí)展開一降落傘以減慢下降速度。提供可以迅速展開一降落傘的裝置這將是合乎需要的。
[0005]—些用于快速展開一降落傘的現(xiàn)有技術(shù)的裝置是眾所周知的，諸如EP336910，US4，257，568，US5，516，903和CN101767651。然而，用于完全展開這樣的現(xiàn)有技術(shù)的裝置直至傘衣被充分地膨脹且擴(kuò)展所需要的時(shí)間過多，阻止了其用于從一建筑物的一相對(duì)低層跳傘的使用。此外，現(xiàn)有技術(shù)的裝置或是重的，展開復(fù)雜，或是昂貴的，并且因此不適合于在一災(zāi)難性事件中大規(guī)模使用。
[0006]本發(fā)明的一目的是提供用于以比通過現(xiàn)有技術(shù)的方法獲得的一顯著更快的速度展開一降落傘的一裝置和方法。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于快速地且可靠地展開一降落傘的裝置，其是輕的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且是不昂貴的。
[0008]本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將隨著描述的繼續(xù)顯而易見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]從廣義上講，本發(fā)明針對(duì)用于展開一降落傘的一方法，通過執(zhí)行一觸發(fā)動(dòng)作，使得多個(gè)彈射體在不同方向上以一預(yù)定距離被推進(jìn)，并且由此促使一降落傘傘衣被擴(kuò)展至一完全的程度，由此所述傘衣通過周圍空氣被膨脹。
[0010]在一方面，所述多個(gè)彈射體通過在與一歧管流動(dòng)連通的一容器中產(chǎn)生的加壓氣體被推進(jìn)，并且允許所述產(chǎn)生的氣體經(jīng)由所述歧管流動(dòng)至從所述歧管傾斜地和向上地延伸、并且與所述歧管相連通的多個(gè)中空管的每一個(gè)。
[0011 ]本發(fā)明還針對(duì)降落傘展開裝置，包括一歧管其可釋放聯(lián)接一單一容器，在該容器內(nèi)產(chǎn)生加壓氣體;一氣體發(fā)生器其與所述容器配合;多個(gè)中空管其從所述歧管傾斜和向上延伸，并且與所述歧管相連通；以及多個(gè)彈射體，每個(gè)彈射體與在一相應(yīng)的管中可接納的一桿一起被形成，并且每個(gè)彈射體被連接至一繩，該繩也連接至一未展開降落傘的一相應(yīng)部分，其中，在所述氣體發(fā)生器的觸發(fā)下產(chǎn)生的所述加壓氣體可經(jīng)由每個(gè)所述管流動(dòng)以在不同的方向上推進(jìn)所述多個(gè)彈射體，并且使得所述降落傘開始展開。
[0012]如在本文中提及，方向性術(shù)語諸如“底部”，“頂部”和“上部”是所述裝置的相對(duì)于一正常方向的描述，通過該方向此等管從歧管向上延伸;然而，當(dāng)歧管被布置在任一其他所期望的定向上時(shí)本發(fā)明也是可操作的。
[0013]所述產(chǎn)生的加壓氣體從在所述容器內(nèi)形成的一孔至所述歧管的一內(nèi)部是可流出的，并且同時(shí)從所述歧管的內(nèi)部經(jīng)由每個(gè)所述管是可流動(dòng)的。通過所述加壓氣體每個(gè)所述彈射體被更好地推進(jìn)一預(yù)定距離。
[0014]在一方面，所述容器中包含由通常不相互化學(xué)反應(yīng)的材料組成的一固體推進(jìn)劑以及用于啟動(dòng)與所述推進(jìn)劑的一反應(yīng)的一煙火設(shè)備。
[0015]在一方面，所述容器包含一壓縮或液態(tài)氣體，并且所述氣體發(fā)生器是用于在穿刺所述容器下產(chǎn)生加壓氣體的一彈性加載穿刺機(jī)構(gòu)。
[0016]在一方面，所述降落傘在跟隨一氣體發(fā)生器觸發(fā)事件后少于一秒之內(nèi)，例如少于
0.3秒之內(nèi)是可完全展開的。憑借這樣的一快速降落傘展開操作的優(yōu)勢(shì)，一使用者將被確保即使當(dāng)從一建筑物的一低層，例如地平面以上20米跳下時(shí)通過該裝置被保護(hù)。
[0017]在一方面，每個(gè)所述彈射體與一相應(yīng)的管是可密封地接合的。
【附圖說明】
[0018]在圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的降落傘展開裝置的一部分的一透視截面圖；
[0020]圖2是圖1中的降落傘展開裝置的一分解透視圖；
[0021]圖3是圖1中的降落傘展開裝置的一部分的一垂直截面圖，示出了包括與其聯(lián)接的一氣體發(fā)生器的容器；
[0022]圖4是涉及圖3中的容器的一降落傘展開事件的一示意圖；
[0023]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于展開一降落傘的一方法；
[0024]圖6是包括一個(gè)未展開降落傘裝配和圖1中的裝置的安全裝置的一方框圖；
[0025]圖7是涉及圖6中的安全裝置的一降落傘展開事件的一示意圖；
[0026]圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的降落傘展開裝置的一透視圖；
[0027]圖9是當(dāng)彈性殼體被移除時(shí)圖8中的裝置的一示意性透視圖，示出了用于啟動(dòng)一氣體產(chǎn)生事件的一垂直可位移的錘；
[0028]圖10是當(dāng)錘和歧管被移除時(shí)圖8中的裝置的一側(cè)視圖，不出了在一垂直偏移位置的一撞擊銷；
[0029]圖11是當(dāng)歧管和彈性殼體被移除時(shí)從圖8中的裝置頂部的一透視圖，示出了在一受控位置的錘；
[0030]圖12是當(dāng)歧管被移除時(shí)圖8中的裝置的一透視圖，示出了用于啟動(dòng)一可旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)的一分離單元;以及
[0031]圖13是圖8中的裝置被設(shè)置在其內(nèi)且一未展開降落傘傘衣被存放在其內(nèi)的一室的一透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明提供新的裝置包括用于在顯著少于一秒，并且甚至少于0.3秒的時(shí)間周期之內(nèi)快速地展開一降落傘的可推進(jìn)的彈射體，當(dāng)位于一相對(duì)低的高度諸如地平面以上20米時(shí)，以確保一救生降落傘展開操作。
[0033]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置10。裝置10包括一基本上垂直布置的歧管3，從其傾斜地和向上地延伸的多個(gè)中空管8，例如三個(gè)或四個(gè)，通過在該歧管的內(nèi)表面中形成的一相應(yīng)的孔16與歧管3的內(nèi)部4相連通。終端具有例如具有一箭頭形狀或淚滴形狀的頭部的一較大表面彈射體13的一桿11，被插入一相應(yīng)的管8中。一牽引繩被附接在每個(gè)彈射體13與該降落傘傘衣的一相應(yīng)的周邊部分之間。如本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員眾所周知的，這些牽引繩除了是懸掛線之外還連接該傘衣至被空投的物體。
[0034]為了防止撕裂，該傘衣可以由強(qiáng)化網(wǎng)，例如尼龍66抗破裂織物制作而成。該未展開降落傘傘衣被折疊于歧管3的頂部上，并且被保存在圖13中所示的一室內(nèi)。
[0035]歧管3可以具有如圖所示的一矩形垂直截面，或者也可以以其他方式配置。
[0036]管8均以相同的角度被定向，例如相對(duì)于一垂直平面的30度，以確保該降落傘統(tǒng)一打開。較短長(zhǎng)度并且以一比該接納桿的管8更大的角度被定向的一中間管14可以從歧管3延伸至一相應(yīng)的管8。
[0037]如圖2中所示的裝置10的分解版，一單一的，小型的壓力容器47構(gòu)成一微型氣體發(fā)生器(MGG)，通過在限定了該容器的圓筒41的一底部區(qū)域內(nèi)形成的外螺紋42，和在圓筒24內(nèi)形成的與其一體化并且從從歧管3向下延伸的內(nèi)螺紋，是可螺紋接合地。彈射體13被示出是與一相應(yīng)的桿11一體化形成。裝置10的所有部件均暴露于所產(chǎn)生的氣體，包括歧管3、管8、桿11和彈射體13，均由耐熱材料制作而成。通過采用一單一的MGG有效地展開一降落傘，重量以及因此該裝置的成本均相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)顯著減少。
[0038]如圖3中所示，一孔49形成于容器47的一上部區(qū)域，例如在其周壁內(nèi)，當(dāng)該容器在該歧管的內(nèi)部是可被完全接納時(shí)，為了使得該彈射體被推進(jìn)一預(yù)定的距離，經(jīng)由其該產(chǎn)生的氣體可流出至歧管3的內(nèi)部，并且然后經(jīng)由每個(gè)管8的內(nèi)部。
[0039]或者，壓力容器47可以被設(shè)置在該歧管的頂部上，并且該孔，通過它所述產(chǎn)生的氣體是可流出的，可以在該容器的一下部區(qū)域內(nèi)形成。
[0040]現(xiàn)在參照?qǐng)D4，容器47包含由通常不相互化學(xué)反應(yīng)的材料組成的一固體推進(jìn)劑48以及用于啟動(dòng)與推進(jìn)劑48的一反應(yīng)的一煙火設(shè)備51。
[0041]為了當(dāng)不使用時(shí)緊湊地保存在該歧管圓筒內(nèi)，該容器47是足夠小尺寸的，例如具有2厘米的一直徑以及7厘米的一長(zhǎng)度，但是就其氣體產(chǎn)生能力而言效率是很高的。一容器47在一降落傘展開操作結(jié)束后是可更換的。
[0042]煙火設(shè)備51可以通過一電流源54啟動(dòng)，用于加熱該設(shè)備的一導(dǎo)體至高于與其接觸的一可燃材料的引燃溫度。該可燃材料的引燃啟動(dòng)該MGG，使得涉及推進(jìn)劑48的一快速化學(xué)反應(yīng)在該歧管內(nèi)部產(chǎn)生一大量的加壓氣體G，例如氮?dú)?。推進(jìn)劑48的材料以及由電流源54供給的電流和電壓可以選擇，從而引起一高度放熱反應(yīng)。
[0043]在如圖5中所示的操作中，期望根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)展開一降落傘的一使用者在步驟31中通過那些本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的，出于簡(jiǎn)潔的目的不需說明的電子或機(jī)械方式觸發(fā)MGG。作為該觸發(fā)操作的一結(jié)果，在步驟32中該煙火設(shè)備開始啟動(dòng)，使得該推進(jìn)劑的組成成分反應(yīng)并產(chǎn)生能量密集的氣體。在步驟33中所產(chǎn)生的氣體同時(shí)經(jīng)由從該歧管延伸的每個(gè)管流動(dòng)，在一相應(yīng)的彈射體上施加了一爆發(fā)力。在步驟34中該爆發(fā)力被轉(zhuǎn)換為動(dòng)力，并且因此每個(gè)彈射體在一不同的方向上被推進(jìn)了一預(yù)定的距離。這個(gè)距離，通常是牽引繩的長(zhǎng)度和傘衣半徑的總和，通過提供一足夠劑量的可燃材料和一足夠量的啟動(dòng)電流，是可可靠地獲得的，使得在步驟35中該降落傘通過被擴(kuò)展至期望的傘衣直徑以被展開。
[0044]被展開之后，周圍空氣被接納在該降落傘的內(nèi)部中，使得后者保持在一浮力產(chǎn)生膨脹狀態(tài)中。當(dāng)傘衣被完全擴(kuò)展時(shí)，該彈射體在將其動(dòng)能轉(zhuǎn)移至該傘衣后仍然通過一相應(yīng)的牽引繩附接在其上，以促使后者至一擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)中。每個(gè)彈射體的重量，例如23克，相對(duì)于通過該降落傘產(chǎn)生的浮力是可忽略的，并且因此將不會(huì)顯著地影響該降落傘的浮力。然后在步驟36中一降落操作開始進(jìn)行。
[0045]在一個(gè)實(shí)施例中，彈射體頭部被密封在傾斜管內(nèi)。以這種方式，在該管內(nèi)的氣體壓力可以增加，以允許該彈射體被推進(jìn)一更遠(yuǎn)的距離。
[0046]應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)其他類型的氣體諸如二氧化碳或氮?dú)獗徊捎脮r(shí)，暴露于所產(chǎn)生的氣體的各種組件不需要由耐熱材料制作而成。<