基本介紹
- 中文名:座椅穩定傘
- 外文名:Seat stable parachute
- 目的:穩定座椅
- 分類:雙傘、單傘
- 傘形:方形、波環、截錐型
- 特點:開傘快、動載小等
分類,雙傘系統,單傘系統,作用,常見傘形,
分類
座椅穩定傘系統從傘衣數量上分類,可分為雙傘系統和單傘系統兩大類。在雙傘系統中,據各傘在系統中的作用,又可分雙傘單用,雙傘串用和雙傘並用三種傘系統結構型式。
雙傘系統
1、雙傘單用傘系統
由兩種不同面積或傘型的傘組成,並且每具傘又分別承擔不同速度範圍的座椅穩定減速的傘系統。如“定力換級"穩定傘系統和“時間、高度、速度”控制的兩級傘系統均屬此類。
由兩種不同面積或傘型的傘組成,並且每具傘又分別承擔不同速度範圍的座椅穩定減速的傘系統。如“定力換級"穩定傘系統和“時間、高度、速度”控制的兩級傘系統均屬此類。
(a) “定力換級”穩定傘系統
該傘系統是一種零高度火箭彈射座椅穩定傘系統,可保證起飛、滑跑時應急彈射救生,使用機速範圍為250-1000km/h(錶速)。傘系統由阻力特徵為0.4m2、傘型為波環傘的第一級大傘與阻力特徵為0.2m2、傘型為有肋導向面傘的第二級小傘及定力帶構成。
該傘系統是一種零高度火箭彈射座椅穩定傘系統,可保證起飛、滑跑時應急彈射救生,使用機速範圍為250-1000km/h(錶速)。傘系統由阻力特徵為0.4m2、傘型為波環傘的第一級大傘與阻力特徵為0.2m2、傘型為有肋導向面傘的第二級小傘及定力帶構成。
包裝時,小傘與座椅連線繩相連,包於小傘衣套內。而大傘分別與小傘套頂和穿過小傘衣套並且連於座椅連線繩的“定力帶”相連後,再同小傘的小傘衣套一起裝於大傘衣套內。
工作時,在彈射機速小於250km/h時,大傘先射出工作。由於速度小,大傘的開傘衝擊力不足以將“定力繩”拉斷。小傘一直包在小傘衣套內,不工作。此時儘管傘衣面積較大,但速度小,開傘動載超不過人體生理耐限。在彈射速度超過500km/h時,大傘射出後,由於大傘阻力大,“定力繩”被拉斷而飛離,並將小傘拉出工作。此時開傘速度雖大,由於傘面積小,開傘動載也不會超過人體生理耐限。
(b) “時間、高度、速度”控制兩級穩定傘系統
該傘系統由第一級面積為0.1m2的方形旋轉傘、帶有定力拉斷帶的連線繩和第二級面積為2m2的截錐形傘組成。
第一級傘與連線繩相連,包於傘包內,並連線在座椅頭靠後的可伸縮的穩定傘連線桿上。
第二級傘包於頭靠傘箱內,工作時,由“時間、高度、速度”控制器控制。
應急彈射時,當座椅上升到一定高度後,穩定傘連線桿伸出,打開第一級傘工作,使座椅向後轉動。為避免座椅尾流影響,當座椅後轉到30°-45°之後,小傘與穩定傘連線桿脫離,拉出連線繩。連線繩上的“定力拉斷帶”在彈射機速等於或接近最大允許彈射速度1200km/h時被拉斷,連線繩長度由3m變為3.25m,從而減緩了小傘開傘衝擊。第一級傘的工作時間從0.01-0.05s到1.6s,由控制器的“速度控制機構”控制。速度越大,工作時間越長。小傘工作結束後脫離座椅並拉出第二級穩定傘工作。第二級傘工作時間由控制器的“時間、高度控制機構”聯合控制。3000m以下工作1.5s,3000-5000m,工作1.9-4s。
2、雙傘串用傘系統
雙傘串用傘系統是由大小兩種不同面積傘串接構成一體,共同完成座椅穩定減速任務的傘系統。英國MK-10座椅穩定傘系統屆於此類。
MK-10座椅穩定傘,由第一級面積為0.37m2的成形幅傘(稱為控制穩定傘)和第二級面積為3.21m2並帶有中心繩的成形幅傘(稱為主穩定傘)構成。第一級傘與第二級傘的傘頂和中心繩相連成一體。工作時,座椅的穩定減速主要靠第二級傘承擔。第一級傘作用主要用來控制第二級傘進氣口張開速度,防上傘衣呈爆發性開傘,以達到降低高速開傘動載的目的。
該傘系統可滿足0-1159km幾範圍內座椅的穩定減速。
3、雙傘並用傘系統
兩傘並列作用於座椅,共同完成座椅穩定減速作用的傘系統。
典型的雙傘並用傘系統由兩根可伸縮的連線桿分別帶有面積相同的小方形旋轉傘構成。平時,兩穩定傘分別包於兩連線桿內。應急彈射後,連線桿在火藥動力作用下伸氏並將穩定傘打開使其工作,以平衡座椅俯仰力矩自轉力矩,使人一椅保持面向氣流的最大迎風面積狀態,利用人一椅自身的阻力進行穩定減速。
單傘系統
單傘系統目前有兩種形式:
1、帶穩定桿的穩定傘系統
該傘結構形式和工作原理,與前面介紹的“時間、高度、速度”控制的兩級穩定傘系統中第一級穩定傘相同。只是面積略大些,為0.15m2。該傘系統可在飛行速度達1400km/h(錶速)條件下應急彈射使用。主要起保持座椅良好姿態的作用。
2、背連單穩定傘系統
座椅穩定減速由連於座椅背部人一椅重心附近的單傘來完成。美國S3S,S4S和我國某型座椅穩定傘屬此類。
S3S座椅穩定傘系統較簡單。由連於座椅背後並帶有連線繩的8幅無肋導向面傘構成。連線繩長2.6m,傘衣直徑為0.99m。包裝時,按先傘衣,後傘繩再連線帶的順序包於頭靠金屬傘箱內。應急彈射時,彈射筒將傘箱射離座椅,同時打開傘箱封包,穩定傘系統按先連線繩,再傘繩,最後傘衣的開傘程式,從穩定傘傘箱內將傘系統拉出、拉直、充滿工作,使座椅迅速穩定減速。由於該傘系統採用了先拉傘繩的開傘程式和背連式傘一椅連線方式,因此採用了大面積穩定傘後,不僅提高了對座椅的穩定減速效率,而且能保證在1110km/h的高速條件下開傘,其殲傘動載不超過人體生理耐限。
作用
穩定傘是現代座椅常用的穩定裝置,穩定傘用長3-4m的連線繩與座椅相連,長的連線繩可以避免穩定傘落入座椅尾流區域內,但過長又可能與座椅發生纏繞。
彈射座椅穩定傘有穩定人椅系統並減少座椅速度的作用。穩定傘要求工作安全可靠,開傘過載不超過人體耐受極限,穩定性好,減速性能高,重量輕,體積小。
理想的座椅穩定傘應具有最好的穩定性和最大的阻力係數,但兩者對傘結構的要求往往是矛盾的。一般是在滿足穩定性要求的前提下,儘量選擇阻力係數較大的傘型。座椅穩定傘常用形式有:方形旋轉傘、有肋導向面傘、波環傘和截錐形傘。
還須指出,使用穩定傘時,座椅自身應具有一定的穩定性,以保證出艙時角速度不太大。因為穩定傘連線繩拉直直到傘衣張滿,大約需要0.1s時間。如果座椅離機角速度太大,在這個時間內座椅可能向前轉動到一個不利位置,使穩定傘阻力的力臂變得很小,穩定傘力矩將不能使座椅向後翻轉,起不到穩定座椅的作用;甚至座椅會繼續旋轉,發生傘椅纏繞事故。因此,通常採用增加穩定板和其他輔助穩定裝置的辦法,改善座椅出艙時的穩定性,同時儘量改進穩定傘性能和開傘方式,以縮短穩定傘的拉直與張滿時間。
常見傘形
理想的座椅穩定傘,應具有最好的穩定性和最大的阻力係數。但二者對傘結構要求往往是矛盾的,難以實現。目前穩定傘傘形選擇,一般是在滿足穩定性要求的前提下,綜合考慮阻力係數和開傘衝擊特性等來進行。國內外常用於座椅穩定傘的傘形有:
1、方形旋轉傘;
2、有肋和無肋導向面傘;
3、波環傘;
4、截錐型傘;
5、成形幅(半球形)傘。