防止飞机坠落或被劫持的自动救生保护装置与方法

摘要

本发明公开了一种防止飞机坠落或被劫持的自动救生保护装置与方法，属于飞行安全技术领域。它包括安装在飞机机身重心位置的加固管体，加固管体竖穿于飞机机身中，加固管体的下部封闭上端开口，加固管体的开口处设置有开伞保护罩，开伞保护罩由两半罩壳对接组合而成，两半罩壳弹性铰接在所述的上固定板上，两半罩壳对接后形成密封空间，开伞保护罩内装有防燃防爆救生保护伞，以及一个独立的微型防燃防爆降落伞与卫星定位求救系统，伞衣通过多根拉绳固定在所述的上固定板上，所述的加固管体内装有用于弹出防燃防爆救生保护伞的顶杆装置和弹出控制器。当突发事件发生时，本发明能保障飞机能够安全降落或者将损失降低到最底限度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止飞机失事、坠落或劫持迫降的自动救生保护装置及方法，属于航空安全技术领域。

背景技术

目前，在全球范围内的航空技术领域，飞机（客机）飞行事故率在不断上升。随着科学技术的不断提高，人们发明和使用了降落伞、救生圈、救生衣和救生仓，以及黑匣子等设备或设施。但是，飞机客机的整体救生问题仍没有完全解决。当飞机突然发生故障或出现问题时，飞机在紧急迫降过程中（下坠或撞击），或者被恐怖分子劫持中，基本上是机毁人亡或难以控制，所带来的都是灾难性事故。而且这样的灾难性航空事故或坠机事件，近年来屡屡发生，有增无减，至今仍无法解决。

飞机整体机毁人亡的事故一直在困扰着人类的安全飞行，影响着人们的长途旅行或运输，危及着人类的生命安全。如何降低飞机飞行中整体机毁人亡的事故发生，已经成为全世界共同研究与必须解决的重大课题。

为此，人们一直在探索研究。目前虽有几种专利或技术问世，如CN1047654A、CN2837201Y和CN201338728Y等专利技术，均公开了用降落伞防止飞机坠落毁坏的装置。然而，由于空中风云变化多端，不能把握机体力的平衡，重心技术运用不好，以及形成的多伞状等问题，可操作性差，飞机坠落中人员伤亡率仍然很大。试验证明：空中落体如果不能掌握力的平衡，控制好重心，就是随意坠落和翻滚的自由落体，所造成的后果都是灾难性事故。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种防止飞机坠落或被劫持的自动救生保护装置与方法，在飞机机体的重心处上部，安装一个整体能够伸缩的救生保护伞。当飞机发生故障或出现问题（坠落）、需要紧急迫降或者无法降落、以及不能降落或者降落中出现问题、或者发生恐怖事件时（劫持），驾驶员或者机上管理员立即按下救生保护伞按钮，保障飞机能够安全降落（飞行或坠落速度降慢）或者将损失降低到最底限度；并且使地面调度指挥系统能够迅速了解飞机发生突发事件的位置和采取应急救援的措施。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种防止飞机坠落或被劫持的自动救生保护装置，它包括安装在飞机机身重心位置的加固管体，加固管体竖穿于飞机的机身中，加固管体的上部通过上固定板固定在飞机机身的上部，加固管体的下部通过下固定板固定在飞机机身的下部，加固管体的下部封闭上端开口，所述的加固管体的开口处设置有位于机舱外部的开伞保护罩，开伞保护罩由两半罩壳对接组合而成，两半罩壳弹性铰接在所述的上固定板上，两半罩壳对接后形成密封空间，两半罩壳连接控制它们开闭的控制器，控制器与机组操控系统相连，所述的开伞保护罩内装有防燃防爆救生保护伞，防燃防爆救生保护伞的伞衣整齐叠装在所述的开伞保护罩内的密封空间内，伞衣通过多根拉绳固定在所述的上固定板上，所述的加固管体内装有用于弹出防燃防爆救生保护伞的顶杆装置和弹出控制器，弹出控制器与机组操控系统相连。

所述的顶杆装置包括竖直固定在所述加固管体内的导杆，导杆上滑动套装有顶杆，顶杆与加固管体底部之间装有待激发的弹出装置，所述的弹出控制器上设置有阻挡所述导杆在常态下弹出的可缩回的弹性挡块。

在所述的上固定板上、以飞机机身的重心位置为中心对称布置有多个拉环，所述的防燃防爆救生保护伞通过多根所述的拉绳固定在所述的拉环上。

所述的开伞保护罩内、在所述的防燃防爆救生保护伞上方装有独立分置的防燃防爆定位通讯盒，防燃防爆定位通讯盒上装有防燃防爆定位盒保护伞，防燃防爆定位通讯盒内装有卫星定位系统、信号发射装置和独立的防燃防爆电池。

所述的顶杆的上部有与所述的加固管体适配的托盘。

所述的防燃防爆救生保护伞的伞衣展开后的面积大于飞机机身的周面积。

所述的防燃防爆救生保护伞的伞衣的边缘通过多个伞绳集聚在一个吊环上，吊环的下端连接一个牵引绳，牵引绳的下端通过多股所述的拉绳固定在所述的拉环上。

一种所述的救生保护装置的防止飞机坠落或被劫持的方法，当飞机出现问题需要紧急迫降或者无法正常降落时，机组人员立即按下救生保护伞按钮，控制开伞保护罩迅速打开，开伞保护罩打开的同时系统给弹出控制器发讯，弹出控制器控制顶杆装置向上弹出，使得防燃防爆救生保护伞瞬间在飞机顶部弹出，立即在空中撑开伞状，强大的气流顶住救生保护伞使其充分打开，迫使飞机飞行或坠落速度降慢，保障飞机能够安全降落或者将损失降低到最底限度。

作为所述的防止飞机坠落或被劫持的方法的改进，所述的开伞保护罩内装有独立分置的防燃防爆定位通讯盒，防燃防爆定位通讯盒上装有防燃防爆定位盒保护伞，防燃防爆定位通讯盒内装有卫星定位系统、信号发射装置和独立的防燃防爆电池，当突发事件发生时，救生保护伞被瞬间弹出的同时，叠放在防燃防爆救生保护伞上部的防燃防爆定位通讯盒被快速抛向了空中，由于风力作用，防燃防爆定位盒保护伞被迅速打开、吊着防燃防爆定位通讯盒在空中随风飘荡，防燃防爆定位通讯盒在飞机起飞时就独立的不断地向地面传递着其地理位置信号，防燃防爆定位通讯盒被快速弹出的一瞬间所形成的高速运动或在空中由于风力所形成的大幅度飘荡，使得信号发射装置同时被激发，盒内的SOS求救系统开启，立即向地面指挥调度系统发出连续长达10分钟的求救信号。

本发明的有益效果是：

1、本发明在对飞机没有明显改变机体内部结构和增加重量的情况下，安装这样一套飞机自动保护装置，伞、加固管体、定位通讯盒以及相应自动装置等不超过10公斤，使飞机飞行更加安全可靠。

2、本发明对于客机的安全运行，特别对于恐怖分子的劫机产生了重大震慑。当飞机将要被劫持、或者被劫持或者被劫持飞向某指定目标时，由于自动保护伞的突然开启，阻滞了其行为与飞行速度，为人类联系、寻找与救援创造了机会与时间。

3、本发明较其他技术相比，巧妙运用了飞机的重心和4个对称的吊环，解决了机体受力平衡，解决了飞机突然出现问题的坠落失衡问题，防止二次事故或者机体失去平衡导致事故扩大，保障飞机平稳降落。

4、人类发明了降落伞、救生圈、救生衣和救生仓，以及黑匣子等设备或设施，都是对个体保护或救生而言。本发明则是对整个飞行中的飞机（客机）或飞行器的保护与救生。

5、本发明减少了飞机坠落时的速度和对地面的激烈撞击，相对避免火灾发生（与地面撞击）和人员伤亡。或者直接减少飞机坠入湖泊、海洋底部的可能性（保护伞会浮于水面，支撑飞机难以下沉），为逃生、救援创造了时间与机会。

6、当产生误操作或者飞机在坠落中，飞机飞行又正常了。本发明可通过按钮，自动剪断保护伞牵引绳，关闭开伞保护罩，飞机又可以进行正常飞行。

7、本发明制作简单，成本低廉，便于操作。尤其保护伞的制作，已经有类似降落伞这样一套比较成熟的技术，对此通过一定的创新改造，运用在飞机的整体飞行保护中，是对人类飞行保护技术的应用又一大突破。

8、本发明的运用，无论是飞机坠落在陆地和水上（海洋），都加大了对飞机的救援或目标发现与人员逃生机会（更便于寻找与救护），以及对飞机人员生存的机率与保证。

9、本发明专门强调了保护伞的色彩与字标——伞衣为黄色并涂有SOS标志。一旦突发事件发生，为人类及早发现、识别与救援提供了帮助。

10、本发明特别装置了一套与飞机本身和飞机动力无关的卫星定位系统和SOS呼救装置，以确保在飞机本身失控或者失去联系时，仍然可以发出求救信息，使地面调度指挥系统随时都可以掌握飞机失事位置与状况，以便于寻找与全面救援。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明安装示意图；

图2是本发明结构示意图；

图3是本发明加固管体出口俯视图；

图4是本发明开伞保护罩俯视图；

图5是保护伞展开示意图；

图中，1、飞机机身，2、加固管体，3、开伞保护罩，4、上固定板，5、下固定板，6、导杆，7、弹出装置，8、弹出控制器，9、顶杆，10、托盘，11、拉环，12、防燃防爆救生保护伞，13、防燃防爆定位通讯盒，14、防燃防爆定位盒保护伞，15、拉绳，16、牵引绳，17、吊环，18、伞绳。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

如图1-图5所示，一种防止飞机坠落或被劫持的自动救生保护装置，它包括安装在飞机机身1重心位置的加固管体2，加固管体2竖穿于飞机机身1中，加固管体2的上部通过上固定板4固定在飞机机身1的上部，加固管体2的下部通过下固定板5固定在飞机机身1的下部，加固管体2的下部封闭上端开口，所述的加固管体2的开口处设置有位于机舱外部的开伞保护罩3，开伞保护罩3由两半罩壳对接组合而成，两半罩壳弹性铰接在所述的上固定板4上，两半罩壳对接后形成密封空间，开伞保护罩最好设计为长方鼓型流线式。两半罩壳连接控制它们开合的控制器，控制器与机组操控系统相连，所述的开伞保护罩3内装有防燃防爆救生保护伞12，防燃防爆救生保护伞12的伞衣整齐叠装在所述的开伞保护罩3内的密封空间内，伞衣通过多根拉绳15固定在所述的上固定板4上，所述的加固管体2内装有用于弹出防燃防爆救生保护伞12的顶杆装置和弹出控制器8，弹出控制器8与机组操控系统相连。

所述的顶杆装置包括竖直固定在所述加固管体2内的导杆6，导杆6上滑动套装有顶杆9，顶杆9与加固管体2底部之间装有待激发的弹出装置7，所述的弹出控制器8上设置有阻挡所述导杆6在常态下弹出的可缩回的弹性挡块。

在所述的上固定板4上、以飞机机身的重心位置为中心对称布置有多个拉环11，比如采用四个拉环11，则四个拉环11应按照机身中心线对称设置，最好避免在机身中心线上布置拉环11，拉环11在中心线上会减弱定位效果，产生不稳定，所述的防燃防爆救生保护伞12通过多根所述的拉绳15固定在所述的拉环11上。

所述的开伞保护罩3内、在所述的防燃防爆救生保护伞12上方装有独立分置的防燃防爆定位通讯盒13，防燃防爆定位通讯盒13上装有防燃防爆定位盒保护伞14，防燃防爆定位通讯盒13内装有卫星定位系统、信号发射装置和独立的防燃防爆电池。

所述的顶杆9的上部有与所述的加固管体2内部适配的托盘10。

所述的防燃防爆救生保护伞12的伞衣展开后的面积大于飞机机身1的周面积，以保证保护伞能产生足够的阻力。

所述的防燃防爆救生保护伞12的伞衣的边缘通过多个伞绳18集聚在一个吊环17上，吊环17的下端连接一个牵引绳16，牵引绳16的下端通过多股所述的拉绳15固定在所述的拉环11上，通过这种方式吊装，力不会偏移，很容易找到平衡，防止飞机倾斜或颠簸不稳，保护机内人员安全。

一种所述的救生保护装置的防止飞机坠落或被劫持的方法，当飞机出现问题需要紧急迫降或者无法正常降落时，机组人员立即按下救生保护伞按钮，控制开伞保护罩3迅速打开，开伞保护罩3打开的同时系统给弹出控制器8发讯，弹出控制器8控制顶杆装置向上弹出，使得防燃防爆救生保护伞12瞬间在飞机顶部弹出，立即在空中撑开伞状，强大的气流顶住救生保护伞使其充分打开，迫使飞机飞行或坠落速度降慢，保障飞机能够安全降落或者将损失降低到最底限度。

作为所述的防止飞机坠落或被劫持的方法的改进，所述的开伞保护罩3内装有独立分置的防燃防爆定位通讯盒13，防燃防爆定位通讯盒13上装有防燃防爆定位盒保护伞14，防燃防爆定位通讯盒13内装有卫星定位系统、信号发射装置和独立的防燃防爆电池，当突发事件发生时，救生保护伞被瞬间弹出的同时，叠放在防燃防爆救生保护伞12上部的防燃防爆定位通讯盒13被快速抛向了空中，由于风力作用，防燃防爆定位盒保护伞14被迅速打开、吊着防燃防爆定位通讯盒13在空中随风飘荡，防燃防爆定位通讯盒13在飞机起飞时就独立的不断地向地面传递着其地理位置信号，防燃防爆定位通讯盒13被快速弹出的一瞬间所形成的高速运动或在空中由于风力所形成的大幅度飘荡，使得信号发射装置同时被激发，盒内的SOS求救系统开启，立即向地面指挥调度系统发出连续长达10分钟的求救信号。

以下提供一种实施例，金属管指加固管体2，小铁盒指防燃防爆定位通讯盒13，救生保护伞指燃防爆救生保护伞12。

在飞机的中部的重心位置安装一根、承载飞机能力的加固管体2，加固管体2是合金金属管制成。金属管竖穿于飞机机舱中，金属管的底部固定在飞机机舱下部的骨架机体上，金属管的上部固定在飞机机舱上部的骨架机体上，管中上部机体顶部制成空心，空心保护罩内存放能够收缩整齐的高级防燃防爆救生保护伞。金属管内有自动推动防燃防爆救生保护伞弹出装置与机构。当飞机出现故障或者失控、飞机将要坠落时，飞机驾驶员或飞机管理员立即按下救生保护伞按钮，飞机救生保护伞瞬间在飞机顶部弹出，立即在空中撑开伞状，强大的气流顶住救生保护伞。由于救生保护伞是在飞机机体的重心处弹出，且是通过四个拉环11吊着飞机，这四个拉环又对飞机的稳定性起到了稳定控制作用。所以不管空中风力多大或风向如何多变，飞机仍然没有失去平衡，难以形成倒载或者斜歪、翻滚，不能形成自由落体下坠，始终保持机体重心的平衡，并迫使飞机坠落速度降慢，或者在空中随风展开遨游下坠，从而保障了飞机缓慢降落。飞机缓慢降落在陆地上，不至于产生机毁人亡（不会对陆地产生激烈的撞击、造成飞机着火、或者对陆地人员、建筑撞坏）。如果飞机缓慢降落在水上（海洋、江河、湖泊），不至于立即下沉，为机上人员逃生创造了时间，为陆地人员救援争取了机会。

试验证明，当救生保护伞弹出全部撑开后，在空中强大的风力作用下，飞机的坠落速度会大大减慢，目前飞机着陆时所用的刹车减速降落伞，能够使飞机着陆滑行由2000多米缩短至800～900米。因此，本发明能够减轻或者避免了客机在坠落过程中，快速直接栽入陆地、海洋、江河湖泊或者在空中翻滚的可能性（控制了重心），确保了飞机机体或所乘人员的相对安全。所以，飞机使用了救生保护伞，其坠落速度最少能够减少一半以上，为采取应急措施或者紧急救援争取了时间。当产生误操作或者飞机在坠落中，飞机飞行又正常了。本发明可通过按钮，自动剪断保护伞牵引绳，关闭开伞保护罩，飞机又可以进行正常飞行。

所述的加固管体2上下部位应牢牢的固定在机体内部金属骨架上，与飞机上下层（舱）紧紧的联接在一起，以保障救生保护伞突然打开时，飞机内部整体受力平衡，能够有机的承载飞机整个机体，防止机体脱节或其它事故出现。加固管体2上部通到机体外机壳的“保护壳”。金属管上部焊接4个拉环，拉环用防燃防爆绳联接防燃防爆救生保护伞。防燃防爆救生保护伞叠放在“保护壳”下面。

所述的4个拉环安装位置，是通过对机体重心计算出的部位，对称焊接在金属管周围的骨架上的。4个拉环如同掌握飞机重心的4个钢爪，紧紧抓住或稳定机体重心，不使飞机失去平衡。所以，其4个拉环不仅起到了在飞机的重心处与防燃防爆救生保护伞的联接作用，而且还会起到在空中（风刮坠落）稳定飞机平衡的作用。因为空中不仅风力风向莫测，而且有时还会电闪雷鸣，风雪雨交加，任何重大的物体在空中都难以任人摆布。

所述的加固管体2即金属管的内部，最好是光滑的，内中装有自动推动防燃防爆救生保护伞和弹出装置与撑开装置。装置中有电线，电线通过飞机机体内部通向驾驶舱中的按钮或者飞机中管理员室按钮。

所述的加固管体2即金属管上部，固定在机体内的顶板上（内部与飞机骨架牢牢相固定）。金属管顶部通向飞机上部机体外的机壳上，金属管顶部管外周围焊接金属板，金属板与飞机上部外面机壳固定在一起。在飞机上部机壳上冦作一圆鼓型流线式的开伞保护罩3。开伞保护罩3里面装有卫星定位系统的小盒子和防燃防爆救生保护伞，保护壳固定在飞机外机壳上。开伞保护罩3可以设计成像两扇对开的圆鼓型门，门的两轴用拆页固定在机壳上，门可用自动锁锁住。当突发事件发生时，飞行员通过按钮将保护壳门锁自动开启，两门瞬间向两侧倒开，救生保护伞立即弹出，伞借助强大的风流在空中张开。

所述的自动推动防燃防爆救生保护伞装置，安装在金属管内部。自动推动装置套在金属管内的金属杆上，金属杆固定在金属管内。自动推动装置上部联接放有救生保护伞的托盘，下部联接自动弹出装置与电线按钮。当击发装置被击发，被压缩的弹簧瞬间弹起，顶着平板上的保护伞弹出了保护壳，保护伞在强大风力下张开，拉着或吊着飞机。

所述的防燃防爆救生保护伞，必须防燃防爆，还必须轻便、耐用耐腐。救生保护伞的主要组成部分有伞衣、伞绳、开伞部件、拉绳和牵引绳等。伞衣用轻薄纺织物制作。牵引绳固定在金属管的拉环上。救生保护伞有序的叠放在保护壳底部。防燃防爆救生保护伞，应根据飞机机体的大小、飞机承载重量而定。一般应大于飞机机体的周面积，当飞机坠落时能够快速撑起机体本身大部重量，迫使飞机不能象自由落体一样坠落，减少重力加速度，相对提高飞机的安全度。当失控飞机到达地面或者水面时，就不会产生激烈撞击或快速沉入水底，确保人员相对安全。

所述的防燃防爆救生保护伞，应当统一涂成黄色，能够明显引人注目，伞外部涂有明显标志的SOS字样。一旦突发事件发生，当救生保护伞全面张开后，就能确保人们及早发现、识别与快速救援。

同时，在救生保护伞上部叠放一个独立的微型防燃防爆降落伞，降落伞下部系吊一个定位通讯盒13，定位通讯盒13制成防燃防爆小铁盒子，小铁盒子内装有卫星定位（系统）装置。定位（系统）装置不仅与飞机没有任何联接，而且电源也必须与飞机动力电源相脱节，自装有使用最少时间为半年的防燃防爆电池，其电池电源的开关为飞机发动机的声动控制。当飞机准备起飞，发动机发动时，其发动机的轰鸣声音和由此引起的飞机振动，将盒子内的定位系统的电源开关联通开启，定位系统开始定位工作——自动向地面调度指挥系统发出定位信号,与飞机自身的定位仪一同向地面发讯。当突发事件发生时，救生保护伞被瞬间弹出的同时，叠放在救生保护伞上部的微型降落伞带着小铁盒子被快速抛向了空中，由于风力作用，降落伞被迅速打开、吊着小铁盒子在空中随风飘荡，定位系统向地面传递着其地理位置信号。同时，小铁盒子被快速抛向了空中的瞬间，也向地面指挥调度系统发出了强烈的SOS求救信号。地面调度指挥机关则根据定位系统传递来的位置信息或不规则的曲线，以及收到的求救信号，立即启动应急预案，进行组织救援。

所述的防燃防爆小铁盒子发出的SOS求救信号，是在小铁盒子内装有一个待发的SOS求救系统与开启装置。当小铁盒子被快速弹出的一瞬间所形成的高速运动或在空中由于风力所形成的大幅度飘荡，使小铁盒子内的SOS求救系统开启装置被击发，立即向地面指挥调度系统发出连续长达10分钟的求救信号。

所述的防燃防爆小铁盒子内的卫星定位（系统）装置,在飞机不飞行或者静止不动达到一小时时，立即自动关闭电源，其定位系统便处于休眠状态，不工作或者不发出信号。当飞机启动飞行或者小铁盒子在空中游荡时，又开始工作，为地面调度指挥机关指示其地理位置信号和提供信息。