[發明專利]自動螺旋槳降落飛行救生器

無效

• 申請號: 201110394968.3
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN103129738A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 孫言明;曾慶川
• 申請（專利權）人: 武漢孫言明太陽能科技有限公司
• 主分類號: B64D19/02
• 分類號: B64D19/02;A62B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及高空、低空和超低空作業自動救生技術領域。

背景技術

眾所周知，在近百年的航空發展歷史進程中，人們一直沿用降落傘作為空中遇險的救生工具，不論是民航飛行員還是空降部隊的空降兵，都是如此，傳統的降落傘有一個明顯的弊端是，開傘速度太慢和開傘后所占空間體積過大，導致在低空和超低空高度范圍成為救生盲區；雖然近幾年有人提出的采用火箭或燃料發動機做成小型飛行器實現救生，但是這種救生裝置又會產生需要備用燃料和過于復雜的機械故障弊端，產生二次救生問題。隨著社會、科學技術、經濟建設和航空事業的發展，今天與半個世紀前相比，人們對于新的救生設備的需求有很大的改變，如：近兩年全世界多國發生多起空中客機失事，中國湖南高塔搶修高壓線路人員墜空，震撼全世界的汶川大地震，20萬人缺乏新的逃生自救工具而無奈喪生，當前從事高層樓房的建設人員還在不斷地墜空致亡和致殘，兩年時間全世界因空中人員傷亡事故經濟損失總合已超過一百億美圓。

發明內容

便攜式低空飛行救生器，有一只伸縮桿式手動和自動垂直起飛兩葉片螺旋槳，伸縮桿的下端與人體安全帶連接，伸縮桿的上端螺旋漿固定軸連接、固定軸穿過輪轂的兩只輕型軸承旋轉連接，其中輪轂中裝有兩只高彈性蓄能啟動發條，另外固定軸與輪轂之間在軸上裝有一固定齒圈，并且齒圈與輪轂中的漿角調整器齒輪嚙合，在空中墜落或災難事故發生之前，螺旋槳被卷成長度為50厘米左右的筒狀并保持待救狀態，在螺旋槳的輪轂中間裝有漿葉角度自動調整器，另外在螺旋槳的頂端上方裝有一只空速自動開漿器，一旦空中墜落發生或跳漿，自動開漿器動作，螺旋槳在瞬間自動擴張到直徑為4米的風車，在重力與空氣流動的作用下產生快速旋轉，利用螺旋槳的旋轉使葉片不斷地改變和作用于新的空氣區域，成倍增大下降空氣阻力，減緩降落速度，角度調整器的作用是依據螺旋槳的旋轉圈數，對螺旋槳葉片進行周期性的反向調節，使螺旋槳在慣性的作下保持原有的旋轉方向并繼續片刻時間產生上升的升力，出現零速度下降現象和暫態上升現象，完成低空飛行、滑翔和安全著地。自動伸縮桿為兩節方管輕質合金材料制成，分別為內管和外管，在內外管壁之間四方裝有若干只高強度塑料滑動滾針，以降低伸桿摩擦力，外管上部裝有4只鎖卡，確保內管伸展后不會自行落下，在內管上方向葉片方向延伸兩只帶直插鎖扣的半圓形捆圈，確保螺旋槳在事故發生之前卷縮到最小占空體積，在內管上方頂部伸出一只支撐螺旋槳的空心固定軸。

本發明采用自動螺旋槳降落飛行救生器，是解決低空和超低空墜落實施自動救生的最好方法，成本低、體積小、重量輕和結構簡單，無燃料發動機和能源消耗，徹底消除現有設備在低空和超空中的配用盲區和救生盲區；將在空中墜落的物體或人體，受到地球萬有引力作用，產生重力垂直加速度運動能量，而這個能量對于人體或物體都是有害能量，采用在物體或人體上安裝一個垂直的一根軸支撐一個水平轉動的風車，通過風車與空氣流動作用，將有害能量轉換成水平旋轉的動能并將風車切換成螺旋槳產生升力，實現人體的飛行與救生。

具體實施方式

螺旋槳葉片由高強度聚合物塑料薄板材中夾細鋼絲網經過熱壓成型、葉片還可采用纖維材料與有機粘接劑通過壓摸粘接成型，其葉片厚度為1毫米左右、葉片寬度為50厘米左右、葉片長度為2米、葉片數量為2只，葉片質量輕且具有良好的彈性和剛度，縮卷如筒、伸展如尺，葉片載荷力支持方法，采用螺旋槳快速旋轉的離心力增加對人體的懸掛力，同時采用葉片從輪轂伸出位置的弧形結構以大幅度提高葉片的抗沖擊能力，。救生器的低空高度范圍為3.8米至580米，加載時的垂直下降速度為每秒鐘2至5.8米，水平滑翔速度每秒鐘約5.8至10米，向上爬升速度每秒種約0.25至0.65米。

螺旋槳直徑為4米對應承載體重為60公斤的人體，救生器整體重量2.8至3.5公斤。采用動態的葉片運動增加空氣阻力方法取代傳統靜態傘面的恒定空氣阻力方法，消除低空和超低空救生盲區。

采用螺旋槳在同一方向旋轉改變葉片角度，提供爬升高度而儲存勢能增加水平飛行距離，完成安全著陸飛行合二為一。所述螺旋槳和風車是同一部件、其作用和功能由漿角調整器切換，風車受下降氣流作用主動旋轉產生動力、螺旋槳受慣性力作用跟隨從動旋轉產生升力而做功；螺旋槳的額定轉速為每秒/3-10轉。

螺旋槳便攜式低空飛行救生器，有一只伸縮桿式手動和自動垂直起飛兩葉片螺旋槳，伸縮桿的下端與人體安全帶連接，伸縮桿的上端螺旋漿固定軸連接、固定軸穿過輪轂的兩只輕型軸承旋轉連接，其中輪轂中裝有兩只高彈性蓄能啟動發條，另外固定軸與輪轂之間在軸上裝有一固定齒圈，并且齒圈與輪轂中的漿角調整器齒輪嚙合，在空中墜落或災難事故發生之前，螺旋槳被卷成長度為50厘米左右的筒狀并保持待救狀態，在螺旋槳的輪轂中間裝有漿葉角度自動調整器，另外在螺旋槳的頂端上方裝有一只空速自動開漿器，一旦空中墜落發生或跳漿，自動開漿器動作，螺旋槳在瞬間自動擴張到直徑為4米的掃風螺旋槳的旋轉使葉片不斷地改變和作用于新的空氣區域，成倍增大下降空氣阻力，減緩降落速度，角度調整器的作用是依據螺旋槳的旋轉圈數，對螺旋槳葉片進行周期性的反向調節，使螺旋槳在慣性的作下保持原有的旋轉方向并繼續片刻時間產生上升的升力，出現零速度下降現象和暫態上升現象，完成低空飛行、滑翔和安全著地。