專利名稱：直升機(jī)專用吊艙式森林滅火航彈投放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消防裝置。具體地說(shuō)是一種森林滅火航彈應(yīng)用直升機(jī)進(jìn)行吊掛、 運(yùn)輸及投彈的裝置。
背景技術(shù)：
森林火災(zāi)是一種嚴(yán)重的世界性自然災(zāi)害，給人類的資源和環(huán)境造成了不可估量的 損失，因此森林滅火是全世界人類的一項(xiàng)重要任務(wù)。隨著人類科技的進(jìn)步，直升機(jī)這一先進(jìn)的、具有較大承載力的運(yùn)輸工具正在森林 防火、滅火的領(lǐng)域中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。目前，在國(guó)內(nèi)外，對(duì)于撲滅森林樹(shù)冠火主要由直升 機(jī)攜帶滅火劑或水從高空噴灑。由于火場(chǎng)上空強(qiáng)烈的上升氣流以及紊流影響，滅火劑被強(qiáng) 力高溫氣流驅(qū)散，落到樹(shù)冠上的滅火劑很少，滅火效果并不好，而森林滅火航彈就沒(méi)有這種 缺點(diǎn)。因此，使用直升機(jī)投放森林滅火航彈進(jìn)行森林滅火具有重要的應(yīng)用前景。為達(dá)到更 好的滅火效果，需要在單位時(shí)間內(nèi)盡可能的將森林滅火航彈投放在森林火場(chǎng)之內(nèi)。由于森 林滅火航彈裝載的滅火劑量較大，相應(yīng)的滅火航彈的體積也相對(duì)較大，這不利于航彈裝進(jìn) 運(yùn)輸直升機(jī)的運(yùn)載貨艙，也不利于航彈的投放。因此，需要設(shè)計(jì)一種直升機(jī)專用的吊艙式投 放裝置。而且，各個(gè)國(guó)家的消防系統(tǒng)配的直升機(jī)最大吊掛重量有很大的差別。就我國(guó)而言， 用于消防的直升機(jī)就有好幾種型號(hào)，不同型號(hào)的直升機(jī)的最大吊掛重量相差很大。為提高 吊艙式森林滅火航彈投放裝置的通用性能，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)著重突出結(jié)構(gòu)上的模塊化。滿足 任意數(shù)量基本模塊的組裝要求，以適應(yīng)不同機(jī)型對(duì)載彈量要求。這就要求我們必須設(shè)計(jì)一 種模塊化的吊艙式森林滅火航彈投放裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種便于直升機(jī)吊掛、運(yùn)輸、投彈的直升機(jī)專用吊艙式森 林滅火航彈投放裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由地面支架和空中吊掛部分這兩大部分組成；地面支架是可拆卸的構(gòu)件組合體， 主要由支撐平板、支承座和支架腿這三部分組成；空中吊掛部分是由最小的組裝單元通過(guò) 吊架梁和固定掛接吊環(huán)組裝而成，吊架梁是吊載承重梁，固定掛接吊環(huán)是由固定扣板和螺 母吊環(huán)固連在一起的構(gòu)件，固定掛接吊環(huán)通過(guò)U型螺栓將最小的組裝單元和上轅梁固結(jié)在一起。所述最小的組裝單元由四個(gè)吊掛投放基本模組通過(guò)上轅梁和下轅梁經(jīng)由螺栓固 連在一起的裝置；上轅梁是長(zhǎng)矩形零件，其上有固定基本模組的螺栓孔，通過(guò)螺栓將其和基 本模組固結(jié)在一起；下轅梁上有螺栓孔，通過(guò)螺栓與基本模組固連在一起。所述吊掛投放基本模組是由兩部分組成；上部分是可以繞連接銷軸旋轉(zhuǎn)的吊掛投 放裝置，下部是支架和森林滅火航彈導(dǎo)向防護(hù)裝置；吊掛投放裝置由兩個(gè)分部件組成，其中一個(gè)部件上安裝有承重梁、直流管型電磁鐵、伸縮套筒、伸縮軸和吊掛桿，另一個(gè)部件上安 裝有承重梁和跨梁；下部支架主要由四根角柱、上橫梁、中橫梁、導(dǎo)向防護(hù)筒及固定件組成。本發(fā)明的直升機(jī)專用吊艙式森林滅火航彈投放裝置主要由地面部分和空中吊掛 部分這兩大部分組成的。地面部分主要為空中吊掛部分提供一個(gè)放置的平臺(tái)，將其托架于 距離地面1. 4米左右的空中，以便森林滅火航彈的裝填。地面部分主要是由基本的組成單 元地面支架模塊通過(guò)一定方式的排布組成，使其既能支撐空中吊掛部分同時(shí)又不會(huì)對(duì)森林 滅火航彈的裝填造成影響。地面支架是可拆卸的構(gòu)件組合體，主要由支撐平板、支承座和支 架腿這三部分組成?？罩械鯍觳糠质怯勺钚〉慕M裝單元通過(guò)吊架梁和固定掛接吊環(huán)組裝而成。吊架梁 是根據(jù)直升機(jī)的最大吊載重量而系列化設(shè)計(jì)的吊載承重梁。不同吊載能力的直升機(jī)配備選 用不同尺寸的吊架梁，以便合理的利用直升機(jī)的載重資源。固定掛接吊環(huán)是由固定扣板和 螺母吊環(huán)固連在一起構(gòu)件。它通過(guò)U型螺栓將最小的組裝單元和上轅梁固結(jié)在一起，防止 他們之間相互滑動(dòng)。并且，為直升機(jī)上的鋼絲繩吊索提供懸掛點(diǎn)。最小的組裝單元由四個(gè)吊掛投放基本模組通過(guò)上轅梁和下轅梁經(jīng)由螺栓固連在 一起的裝置。上轅梁是具有一定的抗彎模量的長(zhǎng)矩形零件，是連接四個(gè)吊掛基本模組連接 件，也是承擔(dān)基本模組和森林滅火航彈的重量的承重件。其上有固定基本模組的螺栓孔，通 過(guò)螺栓將其和基本模組固結(jié)在一起。下轅梁是由較軟的材料加工而成，其上有螺栓孔，通過(guò) 螺栓與基本模組固連在一起。起到襯墊和支撐模組防止上轅梁受重力嚴(yán)重彎曲變形的作 用。吊掛投放基本模組是由兩部分組成。上部分是可以繞連接銷軸旋轉(zhuǎn)的吊掛投放裝 置，下部是支架和森林滅火航彈導(dǎo)向防護(hù)裝置。吊掛投放裝置由兩個(gè)分部件組成，其中一個(gè) 部件上安裝有承重梁、直流管型電磁鐵、伸縮套筒、伸縮軸和吊掛桿等一系列的零部件。另 一個(gè)部件上安裝有承重梁和跨梁。下部支架主要由四根角柱、上橫梁、中橫梁、導(dǎo)向防護(hù)筒 及其固定件組成。本發(fā)明主要應(yīng)用在使用直升機(jī)進(jìn)行森林滅火時(shí)對(duì)森林滅火航彈的掛載、運(yùn)輸及火 場(chǎng)上空投放的場(chǎng)合中。主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)功能模塊化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。模塊化的結(jié)構(gòu)便于根據(jù) 實(shí)際需要合理的組裝成任意載彈量的吊艙，并且模塊之間的橫梁式連接方式便于模塊的組 裝。模塊化的基本模組使吊艙更具有通用性能。本設(shè)計(jì)的模塊間組裝主要采用橫梁托架上 一級(jí)模塊，用螺栓固定連接的方式，其主要目的是組裝、維護(hù)方便。


圖1是16枚航彈投放裝置總裝正視圖；圖2是16枚航彈投放裝置總裝左視圖；圖3是16枚航彈投放裝置總裝俯視圖；圖4是16枚航彈投放裝置空中吊掛部分總裝主視圖；圖5是16枚航彈投放裝置空中吊掛部分總裝主視圖中A的局部視圖；圖6是16枚航彈投放裝置空中吊掛部分總裝左視圖；圖7是16枚航彈投放裝置空中吊掛部分總裝俯視圖；圖8是地面支架模塊主視圖9是地面支架模塊左視圖；圖10是最小組裝單元主視圖；圖11是最小組裝單元俯視圖；圖12是吊掛投放基本模組主視圖；圖13是吊掛投放基本模組左視圖；圖14是吊掛投放基本模組俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述如圖1，本發(fā)明的的直升機(jī)專用吊艙式森林滅火航彈投放裝置，是由兩大部分組 成，即為地面支架部分和空中吊掛部分I。其中地面支架部分是由地面支架模塊II按照一 定的方式安放于地面組成的。圖1-圖3為能吊載16枚森林滅火航彈的直升機(jī)專用吊艙式 森林滅火投放裝置總裝圖的三視圖。圖4-圖7是16枚航彈投放裝置空中吊掛部分總裝圖的三視圖和局部視圖。由圖 中可以看出16枚航彈投放裝置的空中吊掛部分I是由四個(gè)最小的組裝單元通過(guò)U型螺栓 2、吊架梁3和固定扣板6固結(jié)在一起，組成的剛性機(jī)械結(jié)構(gòu)體。在安裝吊架梁3時(shí)圖4中 的矩形固定架4為吊架梁3提供定位和導(dǎo)向作用。螺母吊環(huán)5通過(guò)吊環(huán)螺母與固定扣板6 固結(jié)在一起，為直升機(jī)上的吊索提供吊掛點(diǎn)。組裝后，由于最小的組裝單元之間存在一定的 間隙，會(huì)使得空中吊掛部分在被懸吊起以后吊架梁3產(chǎn)生嚴(yán)重的彎曲，影響吊掛裝置的安 全穩(wěn)定性并且不利于投彈的準(zhǔn)確性，所以在最小組裝單元的下部安裝定距支撐桿1 (如圖4 所示)。圖8-圖9是地面支架模塊的主視圖和左視圖。由圖中可知地面支架模塊是由支 撐平板7、托板8、支承座10和支架腿9組成。地面支架的各個(gè)組成部分是可以拆卸的。托 板8是與兩個(gè)支承座中10的一個(gè)焊接在一起的，支架腿9可以插入上下兩個(gè)支承座10的 支撐固定管中。支撐平板7上有和托板8相應(yīng)凹槽。組裝時(shí)將組裝好的托板8、支承座10 和支架腿9放置于地面上，然后將支撐平板7的凹槽和托板8相應(yīng)的嵌入，這樣地面支架模 塊就組裝好了。圖10-圖11是最小組裝單元的主視圖和俯視圖。由圖中可以知道最小的組裝單 元是由四個(gè)吊掛投放基本模組通過(guò)上轅梁11、下轅梁13和固定螺栓12、14固連在一起的。 上轅梁11在設(shè)計(jì)時(shí)就有螺栓12固定用的通孔。組裝時(shí)將基本模組中的上橫梁28上的螺 栓孔與上轅梁11上的螺栓孔對(duì)應(yīng)，并用螺栓12緊固。下轅梁13是通過(guò)螺栓14與下橫梁 31緊固連在一起的。下轅梁13的主要作用是在投放裝置被吊于空中時(shí)作為支撐桿件防止 上轅梁11發(fā)生彎曲。同時(shí)也為空中吊掛部分I和地面支架部分之間的放置提供一個(gè)軟性 的襯墊。圖12-圖14是吊掛投放基本模組的三視圖。吊掛投放基本模組上部分是可以旋 轉(zhuǎn)的吊掛投放裝置，下部是支架和森林滅火航彈防護(hù)導(dǎo)向裝置。由圖中可知，可旋轉(zhuǎn)的吊掛 投放裝置是由一對(duì)左托架16、一對(duì)右托架25、托架板35、承重梁37和跨梁26組裝而成的。 托架板16上放置有伸縮套筒17和直流管型電磁鐵18。托架板16和承重梁37中的左邊的 一個(gè)焊接在一對(duì)左托架16上。伸縮套筒支承座15和直流管型電磁鐵支承座19焊接在托架板16上。伸縮套筒17和直流管型電磁鐵18分別被伸縮套筒支承座15和直流管型電磁 鐵支承座19通過(guò)螺栓固定在托架板16上。壓縮彈簧39套入伸縮軸21的較小直徑段，組 裝好后封裝入伸縮套筒17中。伸縮軸21通過(guò)焊接在承重梁37上的伸縮軸支承座20保持 在水平方向上的運(yùn)動(dòng)。吊掛桿23和伸縮軸21通過(guò)銷軸22連接在一起。在吊掛桿23的另 一端有通過(guò)銷軸連接的吊掛桿滾子38。拉桿座44焊接在伸縮套筒17上，其上還有通過(guò)銷 軸40連接的拉桿42。拉桿42上有通過(guò)銷軸連接的圓柱卡銷43和拉餌41。拉餌41通過(guò) 圓柱銷與直流管型電磁鐵18的鐵芯伸出端連接?？梢孕D(zhuǎn)的吊掛投放裝置的右半部分是 由右托架25、承重梁37中的另一根和跨梁26焊接而成。支架主體是由上橫梁28、中橫梁32和下橫梁31經(jīng)過(guò)焊接而成。導(dǎo)向防護(hù)筒33、 導(dǎo)向防護(hù)筒加強(qiáng)帶30和防護(hù)筒固定板36通過(guò)鉚接與焊接工藝組裝到支架主體上。一、森林滅火航彈的裝載吊載投放系統(tǒng)在地面組裝完畢后，通過(guò)起吊設(shè)備將森林滅火航彈頭朝下尾朝上的 豎直吊起，吊運(yùn)到要裝載的吊掛投放基本模組上方。這時(shí)手動(dòng)打開(kāi)左右可以旋轉(zhuǎn)的吊掛投 放裝置，控制起吊設(shè)備將森林滅火航彈放入導(dǎo)向防護(hù)筒33內(nèi)。到達(dá)一定位置后關(guān)閉左右可 以旋轉(zhuǎn)的吊掛投放裝置，將吊掛桿23穿過(guò)森林滅火航彈尾部的吊環(huán)。利用扳手將伸縮軸向 使壓縮彈簧39受壓縮的方向移動(dòng)，移動(dòng)一段距離后直流管型電磁鐵18儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能通 過(guò)拉桿42將圓柱卡銷43推進(jìn)伸縮軸21的卡槽內(nèi)，使得伸縮軸21被圓柱卡銷43卡住。在 此同時(shí)，應(yīng)該使吊掛桿23另一頭的吊掛掛桿滾子38進(jìn)入吊掛桿滾子導(dǎo)向座24中的導(dǎo)向槽 中。重復(fù)此動(dòng)作直至將所有的吊掛投放基本模組內(nèi)都裝填上森林滅火航彈，就完成了森林 滅火航彈的裝載過(guò)程。航彈裝載后，按照投放要求將控制系統(tǒng)線路連接好，等待掛載投放裝 置的吊運(yùn)。二、掛載投放裝置的吊載和森林滅火航彈的投放掛載投放裝置的運(yùn)載工具為直升機(jī)。直升機(jī)上裝有卷?yè)P(yáng)機(jī)，將直升機(jī)上垂下的吊 索掛鉤勾掛在掛載投放裝置的螺母吊環(huán)上。由圖716枚航彈投放裝置空中吊掛部分總裝俯視圖中可以 看到，在某一裝載數(shù)量的掛載投放裝置上有多個(gè)螺母吊環(huán)這就要求我們吊掛時(shí)選用合適的 懸掛點(diǎn)，保證掛載投放裝置在被懸吊在空中時(shí)的穩(wěn)定性。將裝載好的吊艙式森林滅火航彈投放系統(tǒng)用直升機(jī)吊運(yùn)至森林火場(chǎng)上空后，按照 設(shè)定好的投放順序通過(guò)控制程序進(jìn)行森林滅火航彈的投放。具體的投放過(guò)程如下控制程 序發(fā)出指令給要投放森林滅火航彈所在吊掛投放基本模組的直流管型電磁鐵18，使其通電 工作。直流管型電磁鐵18內(nèi)的鐵芯受到磁力的作用向內(nèi)部拉伸，從而帶動(dòng)拉餌41運(yùn)動(dòng)。此 動(dòng)作通過(guò)拉桿42的杠桿作用帶動(dòng)圓柱卡銷43脫離原先的位置。圓柱卡銷43被抽離原先 位置后，壓縮彈簧39原先存儲(chǔ)的彈性勢(shì)能得到釋放，推動(dòng)伸縮軸21運(yùn)動(dòng)。伸縮軸21帶動(dòng) 通過(guò)銷軸22連接的吊掛桿23運(yùn)動(dòng)，同時(shí)吊掛桿滾子38在吊掛桿滾子導(dǎo)向座24內(nèi)的導(dǎo)向 槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)。一段距離后，吊掛桿滾子38脫離吊掛桿滾子導(dǎo)向座24，此時(shí)吊掛桿23會(huì)在自身 重力和森林滅火航彈的重力下繞銷軸22旋轉(zhuǎn)，森林滅火航彈尾部的吊環(huán)沿吊掛桿23滑落， 完成森林滅火航彈的投放。在森林滅火航彈投放的初期，導(dǎo)向防護(hù)筒33使得森林滅火航彈 沿著一定方向向目標(biāo)落去。
權(quán)利要求
1.一種直升機(jī)專用吊艙式森林滅火航彈投放裝置，由地面支架和空中吊掛部分這兩大 部分組成；其特征是地面支架是可拆卸的構(gòu)件組合體，主要由支撐平板、支承座和支架腿 這三部分組成；空中吊掛部分是由最小的組裝單元通過(guò)吊架梁和固定掛接吊環(huán)組裝而成， 吊架梁是吊載承重梁，固定掛接吊環(huán)是由固定扣板和螺母吊環(huán)固連在一起的構(gòu)件，固定掛 接吊環(huán)通過(guò)U型螺栓將最小的組裝單元和上轅梁固結(jié)在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直升機(jī)專用吊艙式森林滅火航彈投放裝置，其特征是所述 最小的組裝單元由四個(gè)吊掛投放基本模組通過(guò)上轅梁和下轅梁經(jīng)由螺栓固連在一起的裝 置；上轅梁是長(zhǎng)矩形零件，其上有固定基本模組的螺栓孔，通過(guò)螺栓將其和基本模組固結(jié)在 一起；下轅梁上有螺栓孔，通過(guò)螺栓與基本模組固連在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直升機(jī)專用吊艙式森林滅火航彈投放裝置，其特征是 所述吊掛投放基本模組是由兩部分組成；上部分是可以繞連接銷軸旋轉(zhuǎn)的吊掛投放裝置， 下部是支架和森林滅火航彈導(dǎo)向防護(hù)裝置；吊掛投放裝置由兩個(gè)分部件組成，其中一個(gè)部 件上安裝有承重梁、直流管型電磁鐵、伸縮套筒、伸縮軸和吊掛桿，另一個(gè)部件上安裝有承 重梁和跨梁；下部支架主要由四根角柱、上橫梁、中橫梁、導(dǎo)向防護(hù)筒及固定件組成。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種直升機(jī)專用吊艙式森林滅火航彈投放裝置。由地面支架和空中吊掛部分這兩大部分組成；地面支架是可拆卸的構(gòu)件組合體，主要由支撐平板、支承座和支架腿這三部分組成；空中吊掛部分是由最小的組裝單元通過(guò)吊架梁和固定掛接吊環(huán)組裝而成，吊架梁是吊載承重梁，固定掛接吊環(huán)是由固定扣板和螺母吊環(huán)固連在一起的構(gòu)件，固定掛接吊環(huán)通過(guò)U型螺栓將最小的組裝單元和上轅梁固結(jié)在一起。本發(fā)明主要應(yīng)用在使用直升機(jī)進(jìn)行森林滅火時(shí)對(duì)森林滅火航彈的掛載、運(yùn)輸及火場(chǎng)上空投放的場(chǎng)合中。結(jié)構(gòu)功能模塊化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝、維護(hù)方便。
文檔編號(hào)A62C19/00GK102125739SQ20111000444
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者劉剛, 劉少剛, 劉錚, 周杰, 周釗, 龐永剛, 舒海生, 谷青明, 趙丹, 鄧波 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)