不依赖于力的可释放系统 |
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| 申请号 | CN202280058559.2 | 申请日 | 2022-08-29 | 公开(公告)号 | CN117881600A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 空中巡航舰有限责任公司; | 发明人 | R·W·亨茨; | ||||
| 摘要 | 公开了一种不依赖于 力 的释放系统。可释放联接件被设计为用于与可充气安全装置结合使用。使用的具体示例包括乘客运输交通工具(例如 飞行器 或 船舶 )上的疏散滑梯和/或救生筏，或需要快速充气的任何其他可充气安全装置。在一个示例中，当达到一定的充气压力时，不依赖于力的释放系统分离。在另一示例中，不依赖于力的释放系统在某个预定时间分离。不依赖于力的释放系统还可以包括当前依赖于力的技术作为冗余备用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于可充气安全装置的不依赖于力的释放系统，所述系统包括： |
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| 说明书全文 | 不依赖于力的可释放系统技术领域[0001] 本公开的实施例总体上涉及不依赖于力的易断联接件。易断联接件被设计成与可充气安全装置结合使用。使用的具体示例包括乘客运输交通工具(例如飞行器或船舶)上的疏散滑梯和/或救生筏，或需要快速充气的任何其他可充气安全装置。在一个示例中，当达到一定的充气压力时，不依赖于力的易断联接件分离。在另一示例中，不依赖于力的易断联接件在某个预定时间分离。不依赖于力的易断联接件还可以包括当前依赖于力的技术作为冗余备用。 背景技术[0002] 疏散滑梯是用于在紧急情况下允许乘客和机组人员从飞行器疏散的可充气滑梯。在门槛高度不允许人员无伤害地从门疏散的所有载客飞行器上，都需要疏散滑梯。目前，联邦航空管理局(FAA)要求底板比地面高6英尺(1.8m)或以上的所有飞行器门都要配备滑梯。 这种滑梯一般设置有一个或多个可充气室，这些可充气室在由紧急情况触发时被充气。许多滑梯但不是所有滑梯还被设计为在水上着陆和撤离的情况下兼作救生筏。(因此，应当理解，本文中对疏散滑梯的引用也可以被解释为包括随后用作救生筏(滑梯/筏)的疏散滑梯，以及独立救生筏、救生衣、出口坡道、出口滑梯/坡道或本文中描述的任何其他适当可充气安全装置。) [0003] 疏散滑梯通常被封装并保持在门结构中位于滑梯/门裙撑状物(bustle)内，其是飞行器门内的突出部件。滑梯裙撑状物通常容纳疏散滑梯以及将用于为滑梯充气的充气系统。在紧急情况需要使用之前，滑梯和充气系统应当被安全地保持在适当位置。在其他情况下，疏散滑梯可以被储存在飞行器机身外部，诸如机翼外滑梯或封装至外罩内的滑梯。 [0004] 因此，通常采用保持带将疏散滑梯储存为捆束构造。可以通过易断联接件、几何约束件或任何其他类型的保持系统固定保持带。对于几何约束件，要求可充气装置具有一定几何形状，以便于拉出销或其他释放系统。其他约束件系统被设计为一旦达到一定预定力则释放。依赖于力的释放系统通常由联接件形成，该联接件具有断裂强度已知的一系列线圈106。图8示出了这种约束件系统的一个示例。具有不同数量线圈的各种联接件可以被设计为具有不同的断裂强度。 [0005] 许多疏散滑梯和/或救生筏使用非爆炸性、惰性气体充气系统。类似系统也用于救生筏。无论使用哪种类型的充气系统，均期望疏散滑梯和/或救生筏快速且可靠地进行充气。 [0006] FAA目前要求，使用50％的可用撤离出口，在90秒内清空整个飞行器。为了满足这一要求，疏散滑梯应当在小于10秒内部署，并且在许多情况下，应当在小于6秒内部署。 [0007] 如所期望的，疏散滑梯和/或救生筏可充气安全装置经受一定测试，以确保满足安全要求。这些测试包括但不限于在一定高风力水平和一定极端温度(冷的和热的两者)下部署。对于可充气安全装置来说，两个更难通过的测试是25节风测试和‑40F(如果安装在门的内侧)或‑65F(如果安装在机身的外侧)冷部署测试。一些测试条件(诸如25结风)受益于具有较高拉伸载荷的释放系统。这些较高拉伸载荷(较高断裂力)对于其他测试条件(诸如暴露于低温)是不利的。例如，在这种极端寒冷温度下，充气往往较慢且力度较小。为了克服在这些环境条件下使联接件断裂的力，需要在充气缸中容纳更多气体，这会增加系统重量并且需要更大的气缸。 [0008] 因此，期望对用于保持疏散滑梯和/或救生筏和/或任何其他类型的可充气安全装置的释放系统进行改进。发明内容 [0009] 本发明人已经探索了用于控制可充气疏散系统的部署顺序的、不依赖于力的方式。本发明人确定了对将在预定时间释放的释放系统或者一旦达到确定充气压力则释放的释放系统的需要，而不是在预定力或单位几何形状下释放。因此，提供了释放系统的一个实施例，该释放系统在部署开始后经过了确定时间量时分离。释放系统可以由电子控制器控制，或者可以由机械计时器控制。另一实施例提供了一种释放系统，该释放系统在达到确定充气压力时分离。该释放系统可以由连接至可充气安全装置上的压力开关的控制器控制，或者可以由连接至可充气安全装置的气动压力开关控制。 [0010] 在一个示例中，提供了一种用于可充气安全装置的不依赖于力的释放系统，该系统包括：可释放联接件，可释放联接件在部署开始后的预定时间释放，或者一旦达到可充气安全装置的确定充气压力则释放可释放联接件，或其任意组合。 [0011] 在上述或任何随后的示例中，可释放联接件由计时器开关控制。 [0012] 在上述或任何随后的示例中，计时器开关与充气系统通信，并且其中，一旦已经达到预定时间，则释放可释放联接件。 [0013] 在上述或任何随后的示例中，可释放联接件由可充气安全装置上的压力开关或气动开关控制。 [0014] 在上述或任何随后的示例中，压力开关或气动开关与充气系统通信，并且其中，一旦已经达到预定压力，则释放可释放联接件。 [0015] 在上述或任何随后的示例中，可释放联接件与保持带协作，保持带被配置为将可充气安全装置固定成捆束构造。 [0016] 在上述或任何随后的示例中，可释放联接件包括切割销。 [0017] 在上述或任何随后的示例中，经由激活使切割销从第一缩回位置释放，切割销延伸至第二切割位置并切断联接件本体。 [0018] 在上述或任何随后的示例中，可释放联接件包括释放销。 [0019] 在上述或任何随后的示例中，经由激活使释放销从第一展开位置缩回，释放销释放可释放联接件的第一部分和第二部分。 [0020] 在上述或任何随后的示例中，释放销的展开销位置将可释放联接件的第一构件和第二构件彼此固定，其中，第一构件和第二构件中的至少一者被固定至保持带，其中，当通过激活释放该释放销时，释放销缩回到第二释放位置，并且允许第一构件与第二构件分离。 [0021] 在上述或任何随后的示例中，可释放联接件包括可释放钩。 [0022] 在上述或任何随后的示例中，可释放钩还包括钩本体、可枢转钩臂和销，其中，销的展开销位置将钩本体和可枢转钩臂彼此固定，其中，当通过激活释放该销时，该销缩回到第二释放位置，并且允许钩本体与可枢转钩臂分离。 [0023] 在上述或任何随后的示例中，还提供了冗余备用释放系统。 [0024] 在上述或任何随后的示例中，还提供了一种使用不依赖于力的释放系统部署可充气安全装置的方法，该方法包括：提供所公开的不依赖于力的释放系统的任何示例，检测所确定的设定经过时间或所确定的设定充气压力，将关于检测到的经过时间或所确定的充气压力的信息发送至控制器，控制器引起不依赖于力的可释放联接件系统的释放。 [0025] 在上述或任何随后的示例中，还提供了一种使用不依赖于力的释放系统部署可充气安全装置的方法，该方法包括:提供所公开的不依赖于力的释放系统的任何示例，其中，一旦达到所确定的设定经过时间或所确定的设定充气压力，则机械计时器或机械压力开关释放不依赖于力的可释放联接件系统。 [0026] 本专利中所使用的术语“发明”、“本发明”、“该发明”“当前发明”、“公开”、“本公开”和“当前公开”目的在于普遍引用本专利及其权利要求书所包含的所有主题。应当理解的是，包含这些术语的陈述不限定本发明所描述的主题或本发明权利要求的含义或范围。本文中涵盖的本发明实施例由权利要求书而非本发明内容限定。本发明内容是对本发明各个方面的高度概括，并介绍了一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。 本发明内容并非旨在明确所要求保护主题的关键或必要特征，也非旨在单独用来确定所要求保护主题的范围。应当结合本专利整个说明书的适当部分、任一个或所有说明书附图及每一项权利要求来理解本发明的主题。 附图说明[0027] 图1是由多个释放系统保持在适当位置的、呈捆束构造的可充气安全装置的俯视透视图。 [0028] 图2A是使用切割销的释放系统的一个实施例的侧剖视图。 [0029] 图2B是使用切割销的释放系统的另一实施例的侧剖视图。 [0030] 图2C是没有冗余备用系统的、使用切割销的释放系统的侧剖视图。 [0031] 图3A是使用可释放销的释放系统的一个实施例的侧剖视图。 [0032] 图3B是没有冗余备用系统的、使用可释放销的释放系统的侧剖视图。 [0033] 图4A是使用可释放钩的释放系统的一个实施例的侧剖视图。 [0034] 图4B是没有冗余备用系统的、使用可释放钩的释放系统的侧剖视图。 [0035] 图5A是图示可充气安全装置与控制器和压力开关之间的通信的示意图，其协作完成可释放联接件的释放。 [0036] 图5B是图示可充气安全装置与气动压力开关之间、用以协作完成可释放联接件的释放的通信的示意图。 [0037] 图5C是可充气安全装置与控制器和计时器之间、用以协作完成可释放联接件的释放的通信的示意图。 [0038] 图5D是图示可充气安全装置与机械计时器之间、用以协作完成可释放联接件的释放的通信的示意图。 [0039] 图6示出了图1的可充气安全装置的俯视透视图，其中释放系统被释放。 [0040] 图7A示出了图6中的滑梯处于完全部署位置时的俯视透视图。 [0041] 图7B示出了图7A的滑梯的侧视透视图。 [0042] 图8示出了现有技术易断联接件的剖视图。 具体实施方式[0043] 尽管本公开主要结合飞行器疏散滑梯进行描述，但是应当理解，本文描述的释放系统能够与任何其他类型的可充气安全装置一起使用，诸如疏散滑梯、疏散滑梯/筏、救生筏、应急浮体、应急漂浮系统、救生设备、可充气/净化庇护所、可充气/庇护所、可充气/军用庇护所、航空救生筏、海洋救生筏、船只假目标和可充气军用目标、上述装置的空间应用或其任意组合。 [0044] 释放系统控制可充气安全装置(诸如可充气滑梯、滑梯/筏或救生筏)的部署顺序和轨迹。大多数现有的释放系统通常通过以下方式起作用：保持完整直到超过一定拉伸载荷。然而，一定风和温度条件下的滑梯测试要求可能使得该拉伸载荷或特定的力限制难以满足，因为仅在较高拉伸载荷下断裂的释放系统在极端寒冷温度下通常要求比在更常见的温度/使用条件下输送更多的充气气体。尽管如此，需要在飞行器上携带更多的充气气体，使得在极端测试条件下将正确地发生激活。 [0045] 因此，本公开通过提供以不同于力的方式分离的易断释放系统解决了该技术问题，从而消除了满足一定拉伸断裂力以使释放系统分离的需求。本公开提供一种不依赖于力的可释放系统。 [0046] 如图1所示，释放系统10包括一个或多个保持带12和一个或多个可释放联接件14。在所示实施例中，多个中间联接件74或环可以在靠近滑梯入口的围梁区域18处被固定至飞行器滑梯16。可释放联接件14的一端被固定至中间联接件74的自由端。可释放联接件14的另一端被固定至保持带12的一端。当滑梯16如图所示被折叠时，保持带12与可释放联接件 14之间的协作将飞行器滑梯保持成捆束构造。 [0047] 可释放联接件14的一个实施例被配置为在部署开始后经过确定时间时分离。另一实施例提供了在达到确定可充气压力时分离的可释放联接件14。可释放联接件14的另一形式可以包括这两个特征的组合。可释放联接件14的另一形式可以包括冗余备用系统26。(应当理解，该冗余备用系统26可以是使用如上所述的一系列缠绕线圈的、依赖于力的系统，可以是如上所述的几何约束件，或者任何其他适当类型的可用备用系统) [0048] 释放系统10可以由电控制器控制，该电控制器被连接至可充气安全装置上的压力开关或计时器。释放系统10可以通过连接至可充气安全装置的气动开关或机械计时器机械控制。 [0049] 如图2所示，可释放联接件14可以包括具有第一端28的本体20，该第一端被附接至中间联接件，该中间联接件被固定至滑梯表面。联接件14被示出具有第二端30，该第二端被配置为与保持带的一端协作。然而，联接件14可以被定位为直接接触滑梯。 [0050] 联接件端28、30可以被形成为彼此缝合或缠绕的绳索。联接件本体20可以包括冗余备用系统26。(在所示示例中，冗余备用系统26可以是具有不同断裂强度的一系列线圈，但是任何类型的替代冗余系统均可以与所公开的释放系统结合)。在一个实施例中，可以通过如图2A至图2C所示的切割销32来实现联接件第二端30(与保持带12协作的端部)的释放。如图3A至图3B所示，可以通过释放销34来实现联接件第二端30的释放。如图4A至图4B所示，可以通过可释放钩36来实现联接件第二端30的释放。其他释放选项或系统也是可能的，并且被视为在本公开的范围内。这些释放选项或系统可以由控制器、螺线管线圈、机械计时器、压力开关、气动开关、其他压力跟踪或时间跟踪系统或其任意组合来控制。 [0051] 如果释放系统的释放由计时器控制或以其他方式被设计为时间相关的，则计时器选项可以经由具有微控制器的电子计时器来控制。在一个示例中，计时器可以将输入发送至激活螺线管的控制器。在另一示例中，系统的释放可以由机械计时器或任何其他适当的时间跟踪系统来控制。 [0052] 如果释放系统的释放由压力开关控制或者以其他方式被设计为压力相关的，则压力选项可以经由与压力开关或压力传感器通信的控制器来控制。在另一示例中，系统的释放可以由机械压力开关、气动压力开关或任何其他适当的压力跟踪系统控制。 [0053] 在一个示例中，如图2A至图2C所示，释放系统端部28、30可以包括第一环40和第二环42。尽管示出为环，但是应当理解，任何适当的连接特征均可以被用于释放系统端部28、30处，并且被视为在本公开的范围内。所示的环40、42可以通过任何适当方式被连接至滑梯，诸如连接至中间联接件/环、保持带或任何其他适当结构。可释放联接件14的本体20被定位在环40、42之间。如上所述，可以将备用/冗余释放系统26结合到释放系统10中，如图2A和图2B所示。在这些示例中，冗余释放系统26被设置为线圈。然而，应当理解，可以使用替代备用系统26。如图2C所示，不需要冗余系统26。在该实施例中，切割销特征32可以沿联接件本体20定位。 [0054] 图2A至图2C中的主释放系统是切割销32。激活切割销32，将其从第一(缩回)位置释放至第二(切割)位置，以割断联接件本体20。一旦释放，则弹簧70可以迫使切割销32向前。图2A示出了切割销32切穿冗余线圈26。图2B示出了切割销32切穿联接件环42的材料。图2C示出了没有结合可选的冗余备用系统的联接件本体20和切割销32。 [0055] 切割销32的激活可以通过各种顺序或事件发生。在一个示例中，计时器或压力开关46接收来自可充气安全装置的充气系统的输入。充气系统可以将从被激活开始已经经过指定时间(例如1至3秒或已达到指定充气压力(例如1.5‑2.5psi))通信至开关46。应当理解，任何时间或压力限制取决于待充气的滑梯尺寸；不同的滑梯需要不同的充气时间；不同的滑梯对于充气需要不同的充气压力。 [0056] 计时器或压力开关46可以与控制器通信，该控制器激活致动器48(例如，诸如螺线管或一系列螺线管线圈)，以使切割销32从其第一位置(缩回位置，如图2所示)移动至第二、切割位置。在替代实施例中，计时器或压力开关46可以是机械的，并且可以在没有控制器的情况下操作。一定的设定压力或设定时间可以引起释放系统的激活。图5A至图5D示出了这些激活选项的各种示例，下面将进一步描述。 [0057] 在另一示例中，如图3A至图3B所示，释放系统可以包括与上述特征类似的特征，其中，主释放系统是释放销34。如图3A所示，本实施例中的联接件本体可以包括第三环50，该第三环可以被固定至冗余备用系统26。在第三环50和第二环42之间设置有销保持特征部52。销保持特征部52具有被固定至第三环50的第一构件54和被固定至第二环42的第二构件 56。当释放销34处于其第一展开/固定位置时，其保持第一和第二构件54、56彼此牢固连接。 释放销34的激活将其从在固定位置展开的第一位置释放至第二缩回/释放位置。这种激活/释放可以通过弹簧70来控制。当拉动或以其他方式释放该释放销34时，该第二缩回/释放位置出现，使得第一构件52和第二构件54从彼此释放。这释放了连接至第二环42的保持带12。 如图3B所示，不需要冗余系统26。在该实施例中，销保持特征部52被定位在第一环40和第二环42之间。 [0058] 释放销34的激活可以通过各种顺序或事件发生。在一个示例中，计时器或压力开关46接收来自可充气安全装置的充气系统的输入。充气系统可以将从被激活开始已经经过指定时间(例如1至3秒或已达到指定充气压力(例如1.5‑至2.5psi))通信至开关46。应当理解，任何时间或压力限制取决于待充气的滑梯尺寸；不同的滑梯需要不同的充气时间；不同的滑梯对于充气需要不同的充气压力。图5A至图5D示出了这些激活选项的各种示例，下面将进一步描述。 [0059] 在另一示例中，如图4A至图4B所示，释放系统可以包括与上述特征类似的特征，其中，主释放系统是可释放钩36。如图4A所示，本实施例中的联接件本体还可以包括具有第一连接件58和第二连接件60的第三环50。第一连接件58可以被固定至冗余备用系统26。第二连接件60可以被固定至可释放钩36。如图4B所示，不需要冗余系统26。在该实施例中，可释放钩36被定位在联接件本体20的一端处。 [0060] 可释放钩36可以具有各种构造。应当理解，图4A至图4B所示的构造仅用于示例性目的。在本示例中，可释放钩36通过销62被固定在适当位置，该销62将可枢转钩臂64固定至钩本体66。销62的激活/释放可以通过弹簧70来控制。销62的激活将其从第一(展开/固定)位置释放至第二缩回/释放位置。第二释放位置拉动或以其他方式释放销62，使得从钩本体66释放可枢转钩臂64。保持带12通过可枢转钩臂64被固定至可释放钩36。当臂64被释放时，者也引起保持带12的释放。 [0061] 销62的激活可以通过各种顺序或事件发生。在一个示例中，计时器或压力开关46接收来自可充气安全装置的充气系统的输入。充气系统可以将从被激活已经经过指定时间(例如1至3秒或已达到指定充气压力(例如1.5至2.5psi))通信至开关46。应当理解，任何时间或压力限制取决于待充气的滑梯尺寸；不同的滑梯需要不同的充气时间；不同的滑梯对于充气需要不同的充气压力。图5A至图5D示出了这些激活选项的各种示例，下面将进一步描述。 [0062] 可充气安全装置的充气系统、计时器或压力开关46以及可选控制器之间的通信在图5A至图5D的示意图中示出。在图5A所示的第一示例中，通过压力传感器或压力开关46感测可充气安全装置的压力。传感器/开关测量该压力，并且当压力达到确定设定点时，控制器可以从传感器/开关接收压力已经达到该确定设定点的输入。控制器可指示螺线管48上电，从而释放可释放联接件14(以上述任何方式)。在一些情况下，可以使用压力开关(其将传感器和压力开关集成为一体)。 [0063] 在图5B所示的另一选项中，可以使用气动或机械压力开关，其机械地致动可释放联接件14。 [0064] 在另一选项中，计时器(可以与控制器48一起使用，如图5C所示，或者可以在没有控制器的情况下使用，使得计时器是机械的，如图5D所示)接收关于确定开始时间(例如开始充气，门已经打开的事实)的输入。如图5C所示，一旦计时器达到确定的设定时间水平，则控制器向系统发送信号，以释放可释放联接件14。在图5D所示的替代实施例中，一旦机械计时器达到确定的设定时间水平，则释放可释放联接件14。 [0065] 如图6所示，可释放联接件14将可充气安全装置16(可以是滑梯、滑梯/筏或救生筏)保持成捆束构造。一旦可释放联接件14被释放，图6示出了在第一组可释放联接件14的释放之后在充气过程中的可充气安全装置16(示出为疏散滑梯)。应当理解，多个可释放联接件可以沿滑梯或滑梯/筏的各个部分设置，使得不同部分以不同的压力间隔或时间间隔释放。图7A示出了完全部署的滑梯16，其中示出了被释放之后的第一组联接件14。图7B示出了图7A的已部署滑梯的侧视图。 [0066] 本公开所描述的本发明的改进包括： [0067] (1)降低了整个系统的重量和包装体积。这是可以实现的，因为为了成功地通过冷态测试要求所需要的气体更少。气体更少可以允许更小体积的贮存器尺寸。气体更少且贮存器更小将降低系统的重量和包装体积。 [0069] 为符合法律规定，对本公开实施例的主题进行了详细描述，但这些描述不一定旨在限定权利要求书的范围。所要求保护的主题可以以其他方式呈现，可以包括不同的元件或步骤，并且可以用于与其他现有或未来技术相结合。除非个别步骤的顺序或个别元件的排列方式有明确描述，否则本说明书不应被理解为暗示不同步骤或元件之间的任何特定顺序或排列方式。 [0070] 应当理解，不同于上述附图或描述的部件排列，以及未示出或描述的部件和步骤也是可行的。类似地，一些特征和子组合是可用的，并且可以不必参照其他特征和子组合而应用。本发明实施例旨在说明描述而非限定，其他可替代实施例对于本发明的读者来说会更明显。同样的，以上描述或附图说明的实施例不限定本发明，并且在不偏离本发明权利要求书范围的情况下，可以有各种实施例和修改。 |
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