[实用新型]新型充气翼伞

说明书

本新型充气翼伞属轻型伞类飞行器。

目前，在轻型伞类飞行器中，冲压式充气翼伞，由于是全柔性材料构成，可折叠包装存放，成本低，使用方便，空气动力性能也比较好，因而应用面越来越广，不仅用于高空救生的降落伞，还用于地面牵引升空伞，动力翼伞（单人飞行器）和伞翼飞机等，为了改进冲压式充气翼伞的空气动力性能，设计中将冲压气口逐步减小，展弦比逐步加大，气室也逐步增多，也就发展为初、中、高不同级别的翼伞。这种冲压式充气翼伞虽然有许多优点，但随着技术的发展，应用面的扩大，其不足之处也逐渐突出来了，其主要问题是：

（1）冲压式充气翼伞的充气，是在前缘部位“切”开一个大充气口，靠相对气流作用，空气由此充气口进入气室，实现充气，使机翼成形。由翼型风洞实验可知，前缘部位的形状对翼型的性能影响较大。因此，前缘部位“切”去一块作为充气口，对翼型性能破坏较极大，升阻比大幅度下降。

（2）为了克服和减少上述缺陷，近年来充气口逐步减少，并将其位置布局在理论驻点附近，以提高充气口的工作效率。但是，在实际使用中，由于阵风和外界气流变化的影响，机翼的实际迎角将随之变化，驻点也就随之变动，这将明显影响充气口的充气效率，严重时将造成充气失效，导致部分伞衣坍落，而造成严重故事，这是近年来多起空中发生夹翼而导致人身事故的主要原因之一。

（3）展弦比的增加，虽提高了升阻比，但冲压式充气翼伞的充气压力很小，展弦比增大后，机翼刚性就显得不足了。虽然采取了大量增加气室等措施来弥补，但仍很勉强，加上上述驻点会变化等因素的影响，更加容易发生部分伞衣充气失效而坍落，发展为严重的事故。所以安全性、可靠性明显下降了。另一方面，充气气室数量的增加，带来了必须增加大量的伞绳，伞绳的阻力也就明显增加了。

（4）目前各应用范围中的翼伞，都设计成固定安装角的方式，并且使用变形量极小的新型贵重材料来作伞绳，以确保安装角的准确。这一来伞绳成本增加，装配调整的要求高，另一方面，由于安装角不可调整，造成了在使用中平飞的飞行速度也几乎不可变化。这样，在应用于动力翼伞、伞翼飞机中，当动力增加或减少时，只影响飞行轨迹是平飞或是爬升、下降，并不能明显改变其平飞速度。

本发明创造的目的，在于研制一种固定充气的新型全柔翼伞，以克服或减少目前冲压式充气翼伞的不足，提高其气动性能，增加可靠性，安全性，减少重大事故的发生率。

实现本发明创造目的的主要技术措施是：

（1）翼伞主体选用柔性不透气材料制成密闭的多气室形式，通过管路实现对全翼伞的主动充气。

（2）为实现对全翼伞的主动充气，采用二种气源方式：在有动力的情况下，可采用气泵作气源，在无动力情况下可采用高压气瓶作气源。采用气泵时，是利用发动机带动小型气泵，通过调整器，以合适的气压来实施充气，充气管路或伞衣室上装有安全排气阀门，在充气压力超过允许值时，排出一定的气，确保伞衣安全，在气室内设置小型压力传感器，通过自控电路系统，控制气泵的工作与否，确保气室的压力正常。这样，当个别气室有少量漏气时，可及时补气，维护正常压力，保证翼伞正常工作。采用高压气瓶作气源时，主要用于无动力系统的降落伞类的翼伞等，

（3）伞衣的气室设计成各气室是独自气密的，充气管路有多个分支，分别经单向阀门通到各气室实施充气。这种形式虽然结构复杂一些，但如果个别气室有漏气等故障时，不会影响其它气室，翼伞还能维护工作，不致影响全翼伞失效，从而降低了事故率。

（4）根据材料性能的不同，伞衣也可选择两种结构形式：当选用不仅气密性好，而且有足够强度的材料时，全伞衣主体单独由此材料制成；当选用材料仅具有气密性，而不足以承受外力时，则用此材料制成内胆，外面用常规翼伞材料制成面料，作为承力件。

（5）伞绳按前、后、左、右聚为四点，分别固定在安装角调整器上，通过该调整器，可以在允许范围内调整翼伞的安装角，以适合于飞行中的不同需要。

本新型充气翼伞，由于作了上述设计，克服或减少了冲压式充气翼伞的主要缺陷，翼型形状保护较好能接近理论的要求，翼伞主体刚性明显提高了，这就可以选用性能好的相对厚度小一些的高性能翼型，展弦比可以进一步增大，伞绳数量可以大量减少，因此，全机的气动性能得以明显提高，发动机功率的利用率也明显提高，更重要的是由于采取上述各项措施，全机的安全性，可靠性明显提高。

本新型充气翼伞所设计的安装角调整方案，配合发动机手舵面的控制操作，可以实现平飞时能在一定范围内调整飞行速度，并且爬升，下降也能控制在工作最佳状态，从而提高了整机的飞行性能和操作性能。