一种载员空降车空投模拟装置的制作方法

本发明属于空降车领域，具体的涉及一种载员空降车空投模拟装置。

背景技术：

随着航空工业和高科技的飞速发展，运输机的投送能力大大增长，空降兵也开始向重型化发展。空降兵配备装甲作战车辆，大大的改善了空降兵“太轻”的状况，使其在火力突击、地面机动、装甲防护、持续作战等综合作战能力有很大的提高。然而作战车辆与空降兵分开空投会大大增加集合时间影响作战，因此载员空降车应运而生。

载员空降车在空降着陆过程中承受的冲击载荷，不仅会造成车辆结构的损伤还会严重威胁到空降兵的安全性，因此空降兵安全着陆是载员空降车结构设计的重要限定条件。载员空降车采用降落伞来降低车辆着陆速度，并利用缓冲系统来延长着陆缓冲时间，减小车体受到的冲击。但是，在缓冲过程以及在缓冲系统作用结束后车体与地面的碰撞过程中，车体仍要收到很大的冲击载荷。要保证空降兵以及空降车安全着陆并能够迅速投入战斗，就要求车体具有一定的抗冲击能力。

现如今并没有针对载员空降车中空降兵着陆安全性的模拟试验，传统的实车空投试验仅对空降车的结构损伤及技术状况进行评价，并且在各种工况下进行实车空投试验的成本高、周期长并具有一定的危险性。

技术实现要素：

本发明目的在于提出一种载员空降车空投模拟试验装置，以空降兵安全性评价与车辆的损伤评估为依据考核空降车的抗冲击性能。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种载员空降车空投模拟装置，包括：试验车辆；

呈倒l型立于地面的举升机构，其可将试验车辆吊起，并施加作用力，从而模拟空投中开伞瞬间降落伞对车体产生的作用力，并在释放车体的同时给其施加向下的加速度，使着陆速度达到实车空投时的着陆速度，以此模拟空降车的着陆过程；

试验假人，放置在试验车辆内部的各个乘员座椅上，并采用乘员约束装置和乘员保护装置进行固定和保护；

以及数据采集仪器，用于测试试验假人的生物力学响应以及肢体运动情况和记录试验车辆在上升、降落和触地时的车体加速度以及运动情况。

还包括牵引机构，所述牵引机构上部连接于举升机构，下部连接试验车辆的挂钩，在上升时牵引机构能够模拟降落伞挂绳，在释放试验车辆时可给予试验车辆向下的加速度，试验完成之后，恢复原状，可重复使用。

还包括吸能机构，所述吸能机构位于试验车辆底部，在车辆触底时给车辆提供缓冲吸能的作用，降低冲击对试验车辆及试验假人的损伤。

所述举升机构包括举升支架和举升电机，所述举升支架可稳定支撑试验车辆，举升电机在控制下可给定启动加速度以模拟降落伞开伞时由空气阻力对试验车辆产生的向上的加速度。

所述数据采集仪器包括内部运动相机、加速度传感器和外部高速摄像机。

所述试验假人上配备有多个生物力学响应传感器。

设置一套完整的乘员损伤评价标准，为试验评价提供依据。

本发明提出一种地面模拟载员空降车空投试验及其装置，模拟不同工况下空降车的着陆过程，以空降兵安全性评价与车辆的损伤评估为依据考核空降车的抗冲击性能。由于其经济性、灵活性和可重复性，可作为研究空降车的抗冲击能力的有效手段。

本发明提出的模拟装置可有效的模拟实车空投试验中降落伞对车体结构的作用力以及着陆时地面对车体的剧烈冲击，并且不受天气等因素的制约，试验灵活性更好，同时可准确的采集车内乘员的生物力学响应以及车体的结构响应。相较实车空投试验而言，降低了试验成本，缩短了试验周期，提高了采集乘员生物力学数据和车体响应数据的可行性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：试验装置示意图；

图2：试验车辆内布置示意图；

图3：空降兵损伤标准表。

附图标记说明：

1-试验车辆，11-试验假人，12-内部运动相机，13-加速度传感器，14-高速摄像机，2-举升机构，3-牵引机构，4-吸能机构。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

一种载员空降车空投模拟装置，包括试验车辆1、举升机构2、牵引机构3和吸能机构4，其中所述牵引机构3位于试验车辆1和举升机构2之间，所述牵引机构3在试验过程中给试验车辆1向上或向下的加速度，试验完成之后，恢复原状，可重复使用。

所述试验车辆1内部设置试验假人11、内部运动相机12、加速度传感器13，外部设置高速摄像机14，所述试验假人11放置在各个乘员座椅上，并合理利用乘员约束装置及乘员保护装置。所述内部运动相机12用来在试验过程中完整记录车内乘员的肢体运动情况以实现对车内情况的完整了解。所述加速度传感器13安装与试验车辆1各个关键部位，从而记录车辆在整个试验过程中车身的加速度响应情况。所述外部高速摄像机14用来记录整个试验过程，尤其是在车体下落与地面产生接触从而发生冲击时车体的响应情况。

试验假人11内还设置有所需的所有生物力学响应传感器，所述生物力学响应传感器位于试验假人11的体内。

所述吸能机构4位于试验车辆1底部，在车辆触底时给车辆提供缓冲吸能的作用，降低冲击对试验车辆1及试验假人11的损伤，以达到完全模拟空投试验的目的。

所述举升机构2包括举升支架和举升电机，所述举升支架可稳定支撑试验车辆1，举升电机在控制下可给定启动加速度以模拟降落伞开伞时由空气阻力对试验车辆产生的向上的加速度。

当进行载员空降车空投模拟时，由举升电机产生加速度，同时测试试验假人11的生物力学响应、车体的加速度响应并进行内部和外部的录像，当达到指定高度后，通过牵引机构3对车辆施加向下的加速度，以贴合空投试验的实际情况。当车辆落于地面且完全静止后认为试验结束，结束数据采集并保持数据，以供后续处理及分析。将分析后的数据与损伤标准进行对比可知试验车辆1时候合格。该模拟装置是通过一个举升机构瞬间以一定加速度将空降车吊起以模拟空投中开伞瞬间降落伞对车体产生的作用力；将空降车提升至一定高度后，在释放车体的同时给其施加向下的加速度，使其着陆速度达到实车空投试验中的着陆速度，以此模拟空降车的着陆过程。

试验后评估假人的生物力学响应是否满足空降兵损伤标准，该损伤标准参考北约组织制定的整车爆炸试验标准aep-55。通过在车体布置加速度传感器测量车身内部结构响应加速度，在合适位置放置高速摄像机记录空降车着陆情况，并结合试验后对车体技术状况的观测对车辆损伤情况进行评估。

本发明具有成本较低、试验方便、灵活性高、可行性好等优点。可用于多种载员空投车辆的空投试验，不受各种不同车型和不同底盘外形的限制，不受天气变化及场地的限制。

技术特征：

技术总结
本发明涉及载员空降车领域，具体涉及一种载员空降车空投模拟装置。装置包括试验车辆，可将试验车辆吊起，并施加作用力，呈倒L型立于地面的举升机构，试验假人，以及数据采集仪器，其用于测试试验假人的生物力学响应以及肢体运动情况和记录试验车辆在上升、降落和触地时的车体加速度以及运动情况。本发明提出的模拟装置可有效的模拟实车空投试验中降落伞对车体结构的作用力以及着陆时地面对车体的剧烈冲击，同时可准确的采集车内乘员的生物力学响应以及车体的结构响应。降低了试验成本，缩短了试验周期，提高了采集乘员生物力学数据和车体响应数据的可行性。

技术研发人员：张明;彭兵;俞彤
受保护的技术使用者：苏州博之盾防护技术有限公司
技术研发日：2018.05.23
技术公布日：2019.03.01