申请/专利权人：襄阳宏伟航空器有限责任公司

申请日：2017-09-08

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN107651198B

主分类号：B64D17/02

分类号：B64D17/02;B64D17/62;B64D17/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2018.03.06#实质审查的生效;2018.02.02#公开

摘要：本发明公开了一种球形降落伞，属于降落伞相关技术领域，包括由降落伞伞体和降落伞伞顶拼接而成的顶部密封的降落伞本体，以及连接于所述降落伞伞体下方用于连接待搭载物品的降落伞前置体，其由伞衣幅、顶幅和底幅拼接而成，在伞衣幅上设置有用于冲压空气进入的进气口，并在降落伞伞体的顶部设置有扰流环。本发明的球形降落伞，以呈回转倒锥形的伞衣幅表面作为气动阻力面，产生压差阻力和摩擦阻力来有效实现降落伞在超音速或高超音速环境下的应用，避免了传统降落伞存在的“呼吸”问题，能有效适用于超音速或高超音速环境下的应用，结构简单，稳定性强。

主权项：1.一种球形降落伞，其特征在于，包括由降落伞伞体和降落伞伞顶拼接而成的顶部密封的降落伞本体，以及连接于所述降落伞伞体下方用于连接待搭载物品的降落伞前置体；其中，所述降落伞伞体由伞衣幅（1）拼接而成，其内部形成可容置气体的降落伞气室，所述气室充满气体时可使所述降落伞伞体膨胀成回转倒锥形以形成气动阻力面并产生压差阻力和摩擦阻力来实现所述降落伞搭载物品的减速，且所述降落伞伞体靠近顶部端面的外周面上沿周向设置有若干个冲压空气进气口（9），用于空气流体经所述气动阻力面加速后经该冲压空气进气口（9）快速进入所述降落伞气室以使得所述降落伞本体快速膨胀；其中，所述降落伞竖向放置时，所述冲压空气进气口（9）均处于同一水平高度上；所述降落伞伞顶由顶幅（5）拼接而成，其以边缘与所述降落伞伞体的顶部边缘相互拼接以实现对所述降落伞伞体顶部的密封，继而形成顶部封闭的降落伞本体；所述降落伞伞体与所述降落伞伞顶相互拼接的连接带上设置有呈环形的扰流环（3），用于引导空气流体在所述降落伞伞体顶部均匀分离以增大所述降落伞受到的空气阻力；所述降落伞前置体由底幅（10）拼接而成，其以一侧端部同轴连接在所述降落伞伞体的下方，并在另一侧端部设置有用于连接待搭载物品的连接带。

全文数据：一种球形降落伞技术领域[0001]本发明属于降落伞相关技术领域，具体涉及一种球形降落伞。背景技术[0002]降落伞是一种利用空气阻力原理，依靠相对于空气运动充气展开的可展式气动力减速器。随着降落伞技术的不断发展，降落伞的应用领域也越来越广，已经广泛应用于空降空投、滞空减速、应急救险和飞行器回收等领域，并且随着降落伞技术的不断发展，其在超音速和或高超音速航空或军事领域的应用需求也越来越大。[0003]超音速环境指降落伞搭载的物品以超过音速的速度进行运动，而高超音速环境指降落伞^载的物品以超过5倍音速的速度进行运动，上述两种应用环境常出现在飞行器回收领域、军事应用领域和航空领域。在上述应用环境下，传统织物类降落伞的应用受到了极大的限制，其存在较多的结构缺陷而无法有效适用，如在高空和或高马赫情况下，传统的织物类降落伞可能会由于动压力太低而使得降落伞无法完全充满，并进一步导致伞绳缠绕，从而使得降落伞在开伞后期动压增加的情况下也无法充满，影响降落伞的正常使用；同时，传统的织物类降落伞在超音速和或高超音速环境下应用还存在伞衣的呼吸问题，即伞衣会时而充气过度，时而完全塌陷或介于这两个极限状态之间的某一非正常状态，而且传统织物类降落伞的“呼吸”频率很高，使得呼吸问题更加严重;此外，在低空高马赫情况下，降落伞必须能够承受较大的结构载荷，这使得降落伞的设计条件变得更加苛刻。发明内容[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种球形降落伞，其中通过采用伞衣幅、顶幅和底幅等结构，拼接成顶部密封的降落伞本体，形成回转倒锥形结构，以其本体的伞衣幅表面作为气动阻力面，产生压差阻力和摩擦阻力，有效实现降落伞在超音速或高超音速环境下的应用，避免了传统降落伞存在的“呼吸”问题，能有效适用于超音速或高超音速环境下的应用，结构简单，稳定性强。[0005]为实现上述目的，本发明的提供一种球形降落伞，其特征在于，[0006]包括由降落伞伞体和降落伞伞顶拼接而成的顶部密封的降落伞本体，以及连接于所述降落伞伞体下方用于连接待搭载物品的降落伞前置体;其中，[0007]所述降落伞伞体由伞衣幅拼接而成，其内部形成可容置气体的降落伞气室，所述气室充满气体时可使所述降落伞伞体膨胀成回转倒锥形以形成气动阻力面并产生压差阻力和摩擦阻力来实现所述降落伞搭载物品的减速，且所述降落伞伞体靠近顶部端面的外周面上沿周向设置有冲压空气进气口，用于空气流体经所述气动阻力面加速后经该冲压空气进气口快速进入所述降落伞气室以使得所述降落伞本体快速膨胀；[0008]所述降落伞伞顶由顶幅拼接而成，其以边缘与所述降落伞伞体的顶部边缘相互拼接以实现对所述降落伞伞体顶部的密封，继而形成顶部封闭的降落伞本体；[0009]所述降落伞前置体由底幅拼接而成，其以一侧端部同轴连接在所述降落伞伞体的下方，并在另一侧端部设置有用于连接待搭载物品的连接带。[0010]作为本发明的进一步改进，所述降落伞伞体与所述降落伞伞顶相互拼接的连接带上设置有环形的扰流环，用于引导空气流体在所述降落伞伞体顶部均匀分离以增大所述降落伞受到的空气阻力。[0011]作为本发明的进一步改进，所述扰流环固定连接在所述降落伞本体上以后，其两侧与所述降落伞本体之间设置有扰流环加强带，以使得所述扰流环在所述降落伞高速工作时不发生脱离。[0012]作为本发明的进一步改进，所述伞衣幅相互拼接的拼接带上、所述顶幅相互拼接的拼接带上、以及所述底幅相互拼接的拼接带上分别设置有加强带。[0013]作为本发明的进一步改进，所述降落伞伞体与所述降落伞前置体相互拼接的拼接处沿拼接线设置有中部加强带。[0014]作为本发明的进一步改进，所述降落伞伞顶端面上设置有呈环形并将所有所述顶幅连接其上的顶部加强带。[0015]作为本发明的进一步改进，所述降落伞前置体上用于设置连接带的端部沿周向设置有底部加强带。[0016]作为本发明的进一步改进，拼接形成所述降落伞伞体的所述伞衣幅大小可以相同或不同，且拼接形成所述降落伞伞顶的所述顶幅大小可以相同或不同。[0017]作为本发明的进一步改进，构成所述降落伞伞体的所述伞衣幅大小相同，所述伞衣幅的数量为8件，且每件所述伞衣幅上均设置有一个所述冲压空气进气口，即所述冲压空气进气口的数量为8个。[0018]作为本发明的进一步改进，构成所述降落伞伞体的所述伞衣幅大小相同，所述伞衣幅的数量为4件，且每件所述伞衣幅上均设置有一个所述冲压空气进气口，即所述冲压空气进气口的数量为4个。[0019]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：[G020]1本发明的球形降落伞，通过伞衣幅和顶幅经过拼接形成充气后呈回转倒锥形或半球形的降落伞本体，以伞衣幅的外表面作为与空气接触的气动阻力面，产生压差阻力和摩擦阻力来实现所述降落伞对超音速或超高音速环境下的搭载物品的减速，极大满足了降落伞在超音速或超高音速环境下应用，解决了传统织物类降落伞无法有效适用的问题；[0021]2本发明的球形降落伞，通过在降落伞伞体上设置一定数量的冲压空气进气口，并将其设置在伞体靠近顶部的外周上，使得球形降落伞迎风面上的空气流体经气动阻力面加速后，以一定速率经冲压空气进气口进入降落伞气室内，使得降落伞本体快速膨胀，有效避免了传统织物类降落伞在超音速或超高音速环境下产生的“呼吸”向题，保证了降落伞的正常工作；[0022]3本发明的球形降落伞，通过在降落伞伞体的顶部设置环形的扰流环，可以有效引导空气流体在降落伞伞体顶部均匀分离，从而增大降落伞受到的空气阻力，大大提升球形降落伞的减速效果和工作稳定性；[QQ23]00本发明的球形降落伞，通过在各部件连接处设置加强带，有效提升了降落伞的稳定性，减少了降落伞局部开口或分崩离析的风险，大大提升了降落伞在超音速或高超音ArT*I***7riIUJI-II-'\M.Tv!Ih-*«1*-*'^'W|—L.t[0024]⑸本发明的球形降落伞，通过在降落伞伞体有效避免了传统降落伞使腿程中^邊，进一步保证了球形降落伞的运行稳定性。附图说明[0025]图1是本发明第一个实施例中的球形降落伞的整体结构示意图；[0026]图2是本发明第—个实施例中的球形降落伞的整体结构八―向剖棚；[0027]图3是本发明第一个实施例中的球形降落伞的整体结构俯视图；[0028]图4是本发明第二个实施例中的球形降落伞的整体结构示意图；[0029]图5是本发明第二个实施例中的球形降落伞的整体结构俯视图；2〇3〇]、在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：丨•伞衣幅，2•加强带，3•扰流环，4•扰流环加强带，5•顶幅，6•中部加强带，7•底部加强带，8•顶部加强带，9冲压空气进气口，10.底幅。具体实施方式[0031]$了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0032]此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。[0033]本发明优选实施例中的球形降落伞如图1〜5所示，其中，图1是本发明第一个实施例中的球形降落伞的整体结构示意图；图2是本发明第一个实施例中的球形降落伞的整体结构A-A向剖视图；图3是本发明第一个实施例中的球形降落伞的整体结构俯视图；图4是本发明第二个实施例中的球形降落伞的整体结构示意图；图5是本发明第二个实施例中的球形降落伞的整体结构俯视图。[0034]进一步地，如图1所示的一个优选实施例中的球形降落伞包括降落伞伞体、降落伞伞顶和降落伞前置体，由降落伞伞体和降落伞伞顶构成顶部密封的降落伞本体;进一步地，优选实施例中的球形降落伞伞体由8件伞衣幅1拼接而成，8件伞衣幅1优选大小一致，厚度相同，且每件伞衣幅1展开后大体呈四边形结构，其中两相对边为弧形边，弧形边长度相同，另外两相对边为长度不等的直线边;进一步地，伞衣幅1相互拼接时分别以弧形边相互拼接，且使得长度较大的直线边位于降落伞伞体的上方，8件伞衣幅1依次以侧边两两纵向拼接，从而形成回转倒锥形结构或回转半球形结构，即伞衣幅1拼接而成的回转型结构的上端面直径大于下端面直径;进一步优选地，相邻两件伞衣幅1拼接后形成的纵向拼接带上沿拼接线设置有加强带2,使相邻两件伞衣幅1可以紧密连接，从而保证降落伞在使用过程中不发生伞衣幅1分崩离析的情况。[0035]进一步地，降落伞伞体的伞衣幅丨上还设置有一定数量的冲压空气进气口9，用于球形降落伞在工作过程中供冲压空气进入降落伞伞体内的气室，球形降落伞在开始工作后，冲压空气从该进气口9快速进入降落伞伞体以使得降落伞迅速膨胀，而冲压空气进气口9的开设位置对于降落伞工作时气室的充气状况有着极大的影响，若位置开设不合理极可能导致气室充气不满或者充气速率较慢，进而影响降落伞的气动性能甚至无法维持气动外形而出现塌陷、下垂等问题，影响降落伞的正常工作，根据球形降落伞的工作状态，其冲压空气进气口9设定的最佳位置为空气流体在降落伞迎风面上流动速率最大的地方，这样便可使得进入进气口9的空气质量流量最大，且由于进入气室的气体流速快，使得气体进入气室后所持有的动压更大，更容易使气室膨胀;一个优选实施例中的冲压空气进气口9设置在伞衣幅1上靠近长直线边的一侧，对应于降落伞伞体内径较大的一侧，由于球形降落伞快速下降过程中，空气从下往上掠过降落伞的半球形或倒锥形伞体，空气流体在降落伞伞体外表面的运动从伞体下表面逐渐加速流向其上表面，即空气流体流动到气室上部外周面时其速率达到最大，此时让其进入气室内可以使气室迅速膨胀，球形降落伞快速进入工作状态；进一步优选地，一个优选实施例中的每件伞衣幅1的上方均设置有一处冲压空气进气口9，且每件伞衣幅1上设置的进气口9的竖直高度相同，即该优选实施例中的进气口9数量为8个，且降落伞竖向放置时，每个进气口9均处于同一水平高度上。[0036]进一步地，降落伞伞体顶部端面上设置有降落伞伞顶，两者拼接组合成顶部封闭的降落伞伞体结构。具体地，一个优选实施例中的降落伞伞顶由顶幅5组成，顶幅5为1件且其整体呈圆形，其与降落伞伞体的边缘相互拼接形成顶部封闭的降落伞本体结构;进一步优选地，降落伞伞顶由一定数量的顶幅5拼接而成，一个优选实施例中的顶幅5均为扇形，且每一块扇形顶幅5的大小与厚度均一致，扇形顶幅5的两夹角边为直线边，夹角对应一定长度的弧形边;进一步优选地，优选实施例中的顶幅5数量为8件，其分别以夹角边拼接为圆形顶面结构，即每块顶幅5的圆弧边相互连接形成完整的圆形，如图3中所示，该圆形伞顶的圆周长进一步优选等于伞衣幅1拼接而成的降落伞伞体的顶部边缘周长，即优选实施例中的伞衣幅1的长直线边长度等于顶幅5的圆弧边的长度;进一步地，多件顶幅5拼接而成的降落伞伞顶中，相邻两件顶幅5拼接后形成的拼接带上沿拼接线设置有加强带2,使得相邻两件顶幅5可以紧密连接，保证降落伞在使用过程中顶幅5结构不发生分崩离析的情况;进一步优选地，在一定数量顶幅5拼接形成圆形降落伞伞顶以后，优选以每件顶幅5的一侧顶点为圆心，设置呈环形的顶部加强带8,如图3所示，环形的顶部加强带8用于对顶幅5的一端进行进一步稳固，由顶部加强带8和加强带2共同作用以保证降落伞伞顶可以正常工作。[0037]进一步优选地，降落伞的气室可以是由一定数量的顶幅5和一定数量的伞衣幅1拼接而成，也可以使将伞衣幅1和顶幅5—次成型，即伞衣幅1的一端为三角形形状，另一端为两侧边为弧线的类梯形形状，由一定数量的伞衣幅1依次拼接成顶部封闭的气室结构，其中由伞衣幅1一端的三角形端部拼接成降落伞顶部，由伞衣幅1另一端的类梯形端部拼接成降落伞的气室，继而形成上部封闭的球形降落伞伞体结构。[0038]进一步地，降落伞伞体的顶部与降落伞伞顶相互拼接而使得降落伞上方形成封闭的倒锥形或封闭的倒半球形，即降落伞伞顶的顶幅5圆弧边缘与降落伞伞体上部的伞衣幅1长直线边相互拼接;进一步优选地，降落伞伞顶与降落伞伞体之间相互拼接的边缘沿拼接线设置有加强带2,保证降落伞在运行过程中其伞顶和伞体不发生分离或开口；进一步优选地，在降落伞伞顶和降落伞伞体相互拼接的地方沿拼接线设置有呈环形的扰流环3,扰流环3为径向截面呈圆形或半圆形的圆形套环，其内径优选等于顶幅5的直线夹角边长，且内周周长优选等于降落伞伞顶外周周长，使得其可固定在伞顶和伞体的拼接线上，扰流环3的设置用于引导流动均匀分离，使得气流提前分离，从而增大球形降落伞在亚音速情况下的阻力，使其具有更好的稳定减速性能;进一步优选地，为保证扰流环3能稳固连接在降落伞伞体上，在其两侧分别设置有扰流环加强带4，用于将扰流环3紧固连接在降落伞伞体上，防止其在使用过程中发生剥落的现象。[0039]进一步地，降落伞伞体的底部设置有呈柱形的降落伞前置体，降落伞前置体顶部连接降落伞伞体的下方，其底部设置有用于连接待投送弹药的连接带;进一步地，降落伞前置体由一定数量的底幅10竖向拼接而成，一个优选实施例中选用的底幅10的数量不做具体限定，其可以是一件底幅10以侧边拼接形成中空结构，也可以是由两件以上的底幅10竖向拼接而成，降落伞前置体拼接成中空结构以后以其一端连接在降落伞伞体的下方;进一步优选地，在降落伞前置体底部绕其周向设置有底部加强带7,用于对前置体底部安装的连接带端部进行加固，防止连接带在降落伞工作过程中脱落;进一步地，竖向拼接的底幅10拼接线上优选设置有加强带2,防止其在工作过程中因拼接带连接不稳固而产生崩开的风险;进一步优选的，降落伞伞体与降落伞前置体之间的连接处沿连接线设置有中部加强带，防止降落伞在快速降落过程中发生伞体与前置体分离的情况，保证降落伞能够正常工作。[0040]进一步优选地，第二个优选实施例中的球形降落伞如图4〜5所示，其中，降落伞伞体包括的降落伞伞顶和降落伞伞体分别由4件顶幅5和4件伞衣幅1拼接而成，再由降落伞伞顶与降落伞伞体拼接形成顶部密封的降落伞伞体结构，且降落伞伞体结构的拼接带上均设置有加强带2，伞顶结构上还设置有呈环形的顶部加强带8;进一步地，降落伞伞体结构的伞衣幅1靠近与降落伞伞顶的顶幅5拼接处设置有冲压空气进气口9,且优选每件伞衣幅1上均设置有一处冲压空气进气口9，即冲压空气进气口9的数量为4个，且4个冲压空气进气口9均处于同一水平高度上;进一步地，降落伞伞体与降落伞伞顶的连接处设置有呈环形的扰流环3，扰流环3的两侧设置有扰流环加强带4以保证扰流环3的稳固。[0041]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种球形降落伞，其特征在于，包括由降落伞伞体和降落伞伞顶拼接而成的顶部密封的降落伞本体，以及连接于所述降落伞伞体下方用于连接待搭载物品的降落伞前置体;其中，所述降落伞伞体由伞衣幅（1拼接而成，其内部形成可容置气体的降落伞气室，所述气室充满气体时可使所述降落伞伞体膨胀成回转倒锥形以形成气动阻力面并产生压差阻力和摩擦阻力来实现所述降落伞搭载物品的减速，且所述降落伞伞体靠近顶部端面的外周面上沿周向设置有冲压空气进气口（9，用于空气流体经所述气动阻力面加速后经该冲压空气进气口（9快速进入所述降落伞气室以使得所述降落伞本体快速膨胀；所述降落伞伞顶由顶幅5拼接而成，其以边缘与所述降落伞伞体的顶部边缘相互拼接以实现对所述降落伞伞体顶部的密封，继而形成顶部封闭的降落伞本体；所述降落伞前置体由底幅（10拼接而成，其以一侧端部同轴连接在所述降落伞伞体的下方，并在另一侧端部设置有用于连接待搭载物品的连接带。2.根据权利要求1所述的球形降落伞，其中，所述降落伞伞体与所述降落伞伞顶相互拼接的连接带上设置有呈环形的扰流环3，用于引导空气流体在所述降落伞伞体顶部均匀分离以增大所述降落伞受到的空气阻力。3.根据权利要求2所述的球形降落伞，其中，所述扰流环3固定连接在所述降落伞本体上以后，其两侧与所述降落伞本体之间设置有扰流环加强带4，以使得所述扰流环3在所述降落伞高速工作时不发生脱离。4.根据权利要求1〜3中任一项所述的球形降落伞，其中，所述伞衣幅（1相互拼接的拼接带上、所述顶幅⑸相互拼接的拼接带上、以及所述底幅（10相互拼接的拼接带上分别设置有加强带⑵。5.根据权利要求1〜4中任一项所述的球形降落伞，其中，所述降落伞伞体与所述降落伞前置体相互拼接的拼接处沿拼接线设置有中部加强带6。6.根据权利要求1〜5中任一项所述的球形降落伞，其中，所述降落伞伞顶端面上设置有呈环形并将所有所述顶幅⑸连接其上的顶部加强带8。7.根据权利要求1〜6中任一项所述的球形降落伞，其中，所述降落伞前置体上用于设置连接带的端部沿周向设置有底部加强带7。8.根据权利要求1〜7中任一项所述的球形降落伞，其中，拼接形成所述降落伞伞体的所述伞衣幅（1大小可以相同或不同，且拼接形成所述降落伞伞顶的所述顶幅⑸大小可以相同或不同。9.根据权利要求1〜8中任一项所述的球形降落伞，其中，构成所述降落伞伞体的所述伞衣幅（1大小相同，所述伞衣幅（1的数量为8件，且每件所述伞衣幅（1上均设置有一个所述冲压空气进气口（9，即所述冲压空气进气口（9的数量为8个。10.根据权利要求1〜8中任一项所述的球形降落伞，其中，构成所述降落伞伞体的所述伞衣幅（1大小相同，所述伞衣幅（1的数量为4件，且每件所述伞衣幅（1上均设置有一个所述冲压空气进气口（9，即所述冲压空气进气口（9的数量为4个。

百度查询： 襄阳宏伟航空器有限责任公司 一种球形降落伞

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