一种应用矢量爆轰推进的弹射座椅及姿态修正方法技术

本发明专利技术公开了一种应用矢量爆轰推进的弹射座椅及姿态修正方法，包括座椅，束缚装置用来束缚座椅上的人员，锁紧装置用来启动束缚装置；滑行轨道设置在座椅椅背上，滑行轨道能够沿滑轨滑动；所述集成电路控制系统用来控制座椅上设置的电路系统；燃料舱和爆轰燃烧室设置在座椅底部；燃料舱和火箭包用来提供动力源。集成电路控制系统以弹射模式P1、P2、P3、P4为约束条件，不同模式设定不同的执行步骤，执行步骤通过电脑编译程序写入集成电路控制系统，在触发弹射时能快速响应，提升控制效果。同时，采用爆轰燃烧为动力，爆轰燃烧过程相当于等容燃烧，具有更高的热效率，推重比更大，此外，爆轰还具有自增压能力，在动力推进系统中不再需要涡轮增压设备，大幅度简化系统结构，能很好的应用到航空弹射座椅上。应用到航空弹射座椅上。应用到航空弹射座椅上。

【技术实现步骤摘要】
一种应用矢量爆轰推进的弹射座椅及姿态修正方法


[0001]本专利技术涉及航空航天救生领域，尤其涉及应用矢量爆轰推进的弹射座椅及姿态修正方法。

技术介绍

[0002]弹射座椅是飞行员紧急逃生的载体，在飞机失去控制时将飞行员弹射出舱，越过飞机尾翼，实现飞行员安全跳伞。但在实际飞行过程中，面临着各种极端恶劣的飞行条件，增加了弹射救生的不确定性。同时，弹射出仓后的弹射座椅相当于一个复杂的飞行器，弹射高度、弹射角度无法准确预测，对低空不利姿态(图3所示)下的安全救生增加了难度。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种应用矢量爆轰推进的弹射座椅及姿态修正方法，通过模块化的弹射程序来执行相应的弹射步骤，控制弹射逃生的时间尺度。爆轰动力装置推重比大，燃烧效率高，结构简单，对于弹射座椅这种高而精的逃生系统，是非常理想的动力装置。以此实现低空条件下的弹射救生难题，达到座椅姿态修正，提升离地高度，达到安全救生目的。
[0004]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0005]一种应用矢量爆轰推进的弹射座椅，包括座椅，所述座椅上设置有束缚装置、锁紧装置、滑行轨道、集成电路控制系统、燃料舱和火箭包；所述束缚装置用来束缚座椅上的人员，锁紧装置用来启动束缚装置；所述滑行轨道设置在座椅椅背上，滑行轨道能够沿滑轨滑动；所述集成电路控制系统用来控制座椅上设置的电路系统；所述燃料舱和爆轰燃烧室设置在座椅底部；所述燃料舱和火箭包用来提供动力源。
[0006]上述方案中，所述燃料舱和火箭包内的燃料和进气管道内的气体进入爆轰燃烧室后在高频脉冲点火器点火后产生能量用来推动座椅。
[0007]上述方案中，还包括数个单向电动阀，所述单向电动阀的开闭通过集成电路控制系统控制。
[0008]上述方案中，还包括角度传感器；所述角度传感器用来监测并传输座椅的弹射角度给集成电路控制系统。
[0009]上述方案中，所述火箭包和燃料舱均有两个；所述火箭包和燃料舱上都安装有单向电动阀和高频脉冲点火器。
[0010]上述方案中，所述爆轰燃烧室出口端设置有导流台。
[0011]上述方案中，所述集成电路控制系统为单片机。
[0012]一种应用矢量爆轰推进的弹射座椅的姿态修正方法，包括如下步骤：
[0013]划分弹射模式：P1：高空弹射跳伞，H>300m；P2：低空小角度弹射跳伞，H≤300m，0
°
≤α≤30
°
、150
°
≤α≤180
°
；P3：低空大角度弹射跳伞，H≤300m，30
°
<β<150
°
；P4：低空负角度弹射跳伞，H≤300m，180
°
<γ<0
°
；将弹射模式P1、P2、P3、P4的划分参数通过代码保存至集成
电路控制系统；
[0014]设定弹射执行步骤：通过程序优先级别和延时时间执行每一个运行程序；弹射指令响应后，运行程序包括激活锁紧装置、火箭包点火和弹射模式选择、动力装置响应；
[0015]飞行平台和角度传感器分别将高度和角度信号持续传输到集成电路控制系统中，在飞行员做出弹射动作时，根据高度和角度两个状态参数为识别对象，判断出弹射模式；
[0016]弹射指令发出后，集成电路控制系统按照程序执行弹射步骤：首先激活锁紧装置，通过带动束缚装置将人员身体固定在座椅上；
[0017]延时时间结束后执行点火程序，火箭包起爆，使座椅沿滑行轨道弹出座舱；
[0018]控制系统根据弹射时的角度传感器信号和飞行高度信号做出应答，执行四种模式中的一种程序预案；
[0019]爆轰矢量动力系统在相应的弹射程序控制下进行工作，P1模式下，动力点火程序不响应，动力装置不工作，P2、P3、P4模式下，动力装置启动；
[0020]P2、P3、P4模式中，输出的程序指令包括单向电动阀启停、高频脉冲点火器响应，工作时单向电动阀首先开启，然后高频脉冲点火器点火工作。
[0021]上述方案中，P3模式下，点火程序控制燃烧室和火箭包同时启动，提供升力；P2、P4模式下，弹射方向和水平面夹角小的一侧爆轰燃烧室先工作，在与导流台的作用下改变座椅姿态，过渡到P3模式，0.5s后，另一侧的爆轰燃烧室点火燃烧，向上运动。
[0022]上述方案中，不同模式下的弹射角度α、β范围能够调整，通过修改集成电路控制系统里的角度参数上下限进行更改。
[0023]本专利技术具有以下有益效果：
[0024]1.本专利技术设计的一种应用矢量爆轰推进的弹射座椅装置及姿态修正方法，能有效提升弹射救生安全性，模块化的弹射方案和程序自动控制步骤，执行速度快，且模块划分简单，状态控制参数少，可靠性高。
[0025]2.集成电路控制系统以弹射模式P1、P2、P3、P4为约束条件，不同模式设定不同的执行步骤，执行步骤通过电脑编译程序写入集成电路控制系统，在触发弹射时能快速响应，提升控制效果。同时，采用爆轰燃烧为动力，爆轰燃烧过程相当于等容燃烧，具有更高的热效率，推重比更大，此外，爆轰还具有自增压能力，在动力推进系统中不再需要涡轮增压设备，大幅度简化系统结构，能很好的应用到航空弹射座椅上。
[0026]3.P2、P3、P4的参数划分范围可以根据弹射需求进行修改，通过修改程序控制系统的约束参数来实现，不需要再次建立新的程序控制结构。
[0027]4.通过传感器获取状态参数映射到控制系统约束区间中，实现弹射模式的确定，技术方案应用成熟，能够满足实际要求。
附图说明
[0028]图1是本专利技术提供的爆轰矢量推进弹射座椅总体结构示意图；
[0029]图2是本专利技术提供的爆轰矢量推进装置结构示意图；
[0030]图3是本专利技术模式划分示意图。
[0031]附图标记如下：
[0032]1束缚装置；2锁紧装置；3滑行轨道；4集成电路控制系统；5电源；6角度传感器；7燃
料舱；8爆轰燃烧室；9导流台；10火箭包；11进气管道；12高频脉冲点火器；13单向电动阀。
具体实施方式
[0033]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0034]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用矢量爆轰推进的弹射座椅，包括座椅，其特征在于，所述座椅上设置有束缚装置(1)、锁紧装置(2)、滑行轨道(3)、集成电路控制系统(4)、燃料舱(7)和火箭包(10)；所述束缚装置(1)用来束缚座椅上的人员，锁紧装置(2)用来启动束缚装置(1)；所述滑行轨道(3)设置在座椅椅背上，滑行轨道(3)能够沿滑轨滑动；所述集成电路控制系统(4)用来控制座椅上设置的电路系统；所述燃料舱(7)和爆轰燃烧室(8)设置在座椅底部；所述燃料舱(7)和火箭包(10)用来提供动力源。2.根据权利要求1所述的应用矢量爆轰推进的弹射座椅，其特征在于，所述燃料舱(7)和火箭包(10)内的燃料和进气管道(11)内的气体进入爆轰燃烧室(8)后在高频脉冲点火器(12)点火后产生能量用来推动座椅。3.根据权利要求1所述的应用矢量爆轰推进的弹射座椅，其特征在于，还包括数个单向电动阀(13)，所述单向电动阀(13)的开闭通过集成电路控制系统(4)控制。4.根据权利要求1所述的应用矢量爆轰推进的弹射座椅，其特征在于，还包括角度传感器(6)；所述角度传感器(6)用来监测并传输座椅的弹射角度给集成电路控制系统(4)。5.根据权利要求1所述的应用矢量爆轰推进的弹射座椅，其特征在于，所述火箭包(10)和燃料舱(7)均有两个；所述火箭包(10)和燃料舱(7)上都安装有单向电动阀(13)和高频脉冲点火器(12)。6.根据权利要求1所述的应用矢量爆轰推进的弹射座椅，其特征在于，所述爆轰燃烧室(8)出口端设置有导流台(9)。7.根据权利要求1所述的应用矢量爆轰推进的弹射座椅，其特征在于，所述集成电路控制系统(4)为单片机。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的一种应用矢量爆轰推进的弹射座椅的姿态修正方法，其特征在于，包括如下步骤：划分弹射模式：P1：高空弹射跳伞，H>300m；P2：低空小角度弹射跳伞，H≤300m，0
°
≤α≤30
°
、150
°
≤α≤180
°
；P3：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张增海，潘振华，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：