阅读说明：本技术 一种板式吸能抗坠毁座椅 (Plate-type energy-absorbing crash-resistant seat ) 是由 杨林 王小明 薛美萍 白林峰 王荣祥 李昌 林赞敏 于 2020-04-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及直升机座椅设计制造技术领域,公开了一种板式吸能抗坠毁座椅,包括椅盆和椅腿,椅腿设有C型结构槽和抗坠毁组件；抗坠毁组件位于C型结构槽内；抗坠毁组件包括吸能板、滑动板和高度调节锁定板,吸能板位于滑动板和高度调节锁定板之间；高度调节锁定板开设有高度调节锁定孔,高度调节锁定板通过高度调节锁定孔与椅腿连接,吸能板包括固定端和活动端,吸能板的固定端与高度调节锁定板的下端连接；吸能板的活动端与滑动板连接；所述滑动板的两侧与所述高度调节锁定板相互卡合,滑动板通过螺栓与椅盆连接。本发明吸能平稳可控,减小了常规翻转管或扩张管式吸能器对空间的占用,同时提升了加工工艺性,提高了制作成品率。(The invention relates to the technical field of helicopter seat design and manufacture, and discloses a plate type energy-absorbing crash-resistant seat which comprises a seat basin and seat legs, wherein the seat legs are provided with C-shaped structural grooves and crash-resistant components; the anti-crash component is positioned in the C-shaped structural groove; the anti-crash assembly comprises an energy absorption plate, a sliding plate and a height adjusting locking plate, wherein the energy absorption plate is positioned between the sliding plate and the height adjusting locking plate; the height adjusting locking plate is provided with a height adjusting locking hole, the height adjusting locking plate is connected with the chair legs through the height adjusting locking hole, the energy absorbing plate comprises a fixed end and a movable end, and the fixed end of the energy absorbing plate is connected with the lower end of the height adjusting locking plate; the movable end of the energy absorption plate is connected with the sliding plate; the two sides of the sliding plate are mutually clamped with the height adjusting locking plate, and the sliding plate is connected with the chair basin through bolts. The energy absorption device has stable and controllable energy absorption, reduces the occupation of the conventional overturn pipe or expansion pipe type energy absorber to the space, simultaneously improves the processing manufacturability and improves the manufacturing yield.)

一种板式吸能抗坠毁座椅

技术领域

本发明涉及于直升机座椅设计制造技术领域，尤其涉及一种板式吸能抗坠毁座椅。

背景技术

为提高乘员的生存率，直升机一般配置抗坠毁吸能座椅，在骨架和椅盆之间设置缓冲吸能器，吸能器应具有好的塑性变形性质，使得绝大部分撞击动能通过结构的大塑性变形和破坏过程被耗散掉，从而大大降低冲击力的幅值，减缓冲击效应。

比如，国家专利公开文献CN110171573A，名称为“万向吸能器驾驶员抗坠毁座椅及抗坠毁方法”，该发明包括：骨架(1)、椅盆(2)、万向吸能器(3)、第一垫块(4)、第二垫块(5)和连接杆(6)；所述万向吸能器(3)包括第一圆形钢板(3-1)、第二圆形钢板(3-2)和多个U型钣金件(3-3)；所述万向吸能器(3)设置于所述椅盆(2)和所述骨架(1)之间。目前国内的抗坠毁座椅主要采用翻转管或扩张管式吸能器，在使用中都存在以下问题：

翻转管或扩张管式吸能器尺寸较大只能布置在座椅骨架之外，占用空间，对座椅结构布置存在影响；

管壁厚度对吸能器的启动力值影响较大，需对其公差严格控制，但一味提高公差等级将导致废品率和成本攀升；

制作工艺复杂，无论是翻转管还是扩张管，都需要使用焊接工艺和预加工，且需要进行金属探伤，制作周期较长，且焊接工艺对供应商要求较高，不易控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板式吸能抗坠毁座椅，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种板式吸能抗坠毁座椅，包括椅盆和椅腿，椅腿设有C型结构槽和抗坠毁组件；抗坠毁组件位于C型结构槽内，并能够在C型结构槽内进行滑动；抗坠毁组件包括吸能板(8)、滑动板(6)和高度调节锁定板(4)，吸能板(8)位于滑动板(6)和高度调节锁定板(4)之间；高度调节锁定板(4)开设有高度调节锁定孔(5)，高度调节锁定板(4)通过高度调节锁定孔(5)与椅腿(3)连接，抗坠毁组件在椅腿上的位置通过高度调节锁定孔(5)进行限定；吸能板(8)包括固定端(1)和活动端(2)，吸能板(8)的固定端(1)与高度调节锁定板(4)的下端连接；吸能板的活动端(2)与滑动板(6)连接；滑动板(6)的两侧与高度调节锁定板(4)相互卡合，滑动板(6)通过螺栓与椅盆连接。

进一步的，吸能板的固定端(1)与高度调节锁定板(4)的下端螺栓连接；吸能板的活动端(2)与滑动板(6)螺栓连接。

进一步的，吸能板为金属薄板。

进一步的，吸能板的上部呈弯曲状。

本发明的吸能原理为利用金属塑性变形原理来吸收能量。当活动端(2)受迫沿既定的方向运动，即滑动板(6)带动吸能板的活动端(2)沿着高度调节锁定板(4)向下发生翻转，翻转塑性变形区(9)处金属材料发生塑性变形从而吸收能量。

当飞机发生坠毁时，椅盆受极大冲击载荷，相对于椅腿向下运动，由于吸能板的固定端(1)与高度调节锁定板(4)的下端连接，吸能板的活动端(2)与滑动板(6)连接，此时在巨大的冲击载荷情况下，椅盆向下的冲击力通过支撑杆传递给滑动板(6)，滑动板(6)会随着椅盆向下运动，由于吸能板的活动端(2)与滑动板(6)连接，吸能板的活动端(2)会发生变形，滑动板(6)带动吸能板的活动端(2)沿着高度调节锁定板(4)向下发生翻转，这一变形过程使得吸能器吸收坠毁的能量，减少椅盆反作用在人体上的加速度，保证乘员在飞机坠毁过程中的安全。

吸能板的厚度和宽度可根据座椅的具体抗坠毁指标要求(比如75％、85％、90％、95％等生存率指标)或安装机型(比如27/29部直升机、23部通航小飞机)需求进行灵活设计。

本发明的有益效果是：本发明提出的吸能板由一块塑性好的金属薄板弯制而成，两端根据设计需要预制连接孔位。吸能板不仅具备常规吸能器冲击力值平稳可控的特点，而且由于吸能板在高度方向空间尺寸占用小，能够内嵌隐藏入座椅椅腿结构中，减小了空间占用，使用座椅显得更简洁、解决了座椅后部设备布置的难题。另外吸能板采用1.5-2mm厚薄板，自重轻，具有好的比耗能，即单位自重所能吸收的能量值高。吸能板的板料厚度尺寸较管材壁厚波动小，制作一致性好，成品率高，且可采用折弯工艺一次成型，加工工艺性好。本发明解决了翻转管或扩张管式吸能器制作工艺复杂、控制因素严格以及成本高的缺点，同时吸能板工作载荷也很平稳，空间占用小，可方便的集成于座椅滑动件或者骨架内部。

附图说明

图1是本实施例一提供的吸能板结构示意图。

图2是本实施例一提供的吸能板与椅腿连接结构放大示意图。

图3是本实施例一提供的吸能板吸能前状态示意图。

图4是本实施例一提供的吸能板吸能后状态示意图。

1、固定端，2、活动端，3、椅腿，4、高度调节锁定板，5、高度调节锁定孔，6、滑动板，7、吸能板固定孔，8、吸能板，9、翻转塑性变形区。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一，一种板式吸能抗坠毁座椅，包括椅盆和椅腿，如图2所示，椅腿设有C型结构槽和抗坠毁组件。抗坠毁组件位于C型结构槽内，并能够在C型结构槽内进行滑动。抗坠毁组件包括吸能板8、滑动板6和高度调节锁定板4，高度调节锁定板4开设有高度调节锁定孔5，高度调节锁定板4通过高度调节锁定孔5与椅腿3连接，抗坠毁组件在椅腿上的位置通过高度调节锁定孔5进行限定。吸能板8位于滑动板6和高度调节锁定板4之间。

如图1所示，吸能板8包括固定端1和活动端2。吸能板8的上部呈弯曲状，吸能板8为1.5-2mm厚塑性好的金属薄板。吸能板8的固定端1设有吸能板固定孔7，吸能板8的固定端1通过吸能板固定孔7与高度调节锁定板4的下端螺栓连接；吸能板8的活动端2设有活动端连接孔，吸能板8的活动端2通过活动端连接孔与滑动板6内侧的下端螺栓连接；滑动板6的两侧与高度调节锁定板4相互卡合，滑动板6通过螺栓与椅盆连接。

吸能板8的厚度和宽度可根据座椅的具体抗坠毁指标要求(比如75％、85％、90％、95％等生存率指标)或安装机型(比如27/29部直升机、23部通航小飞机)需求进行灵活设计。

图3和图4分别为吸能板吸能前和吸能后的状态示意图。当飞机发生坠毁时，椅盆受极大冲击载荷，相对于椅腿向下运动，由于吸能板的固定端1与高度调节锁定板4的下端螺栓连接；吸能板的活动端2与滑动板6螺栓连接，此时在巨大的冲击载荷情况下，椅盆向下的冲击力通过螺栓传递给滑动板6，滑动板6会随着椅盆向下运动，由于吸能板的活动端2与滑动板6螺栓连接，吸能板的活动端2会发生变形，活动端2受迫沿既定的方向运动，即滑动板6带动吸能板的活动端2沿着高度调节锁定板4向下发生翻转，吸能板的翻转塑性变形区9处金属材料发生塑性变形从而吸收坠毁的能量，减少椅盆反作用在人体上的加速度，保证驾驶员在飞机坠毁过程中的安全。

本实施例一的吸能板可以根据实际情况提供相应长的变形行程，从而吸收更多的总动能，而且在变形后吸能板不会占据过大的空间或造成次生破坏。吸能板8在大变形下传递的反力波动小，具有接近定常数的承载能力，能够很好地保护人员和重要结构。能量吸收装置通常都是一次使用结构，本发明设置的吸能板8成本低，相对比与现有技术采用的焊接，吸能板8更加便于制造和更换。

本发明能够设置在直升机驾驶员座椅、机械师座椅、操作员座椅、乘员座椅、通航小飞机驾驶员座椅和/或乘员座椅中，保证了在飞机坠毁过程中不同人员的安全。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本发明设置的吸能板由一块金属薄板弯制而成，两端根据设计需要预制连接孔位。吸能板不仅具备常规吸能器冲击力值平稳可控的特点，而且由于吸能板在高度方向空间尺寸占用小，能够内嵌隐藏入座椅椅腿结构中，减小了空间占用，解决了座椅后部设备布置的难题。另外吸能板采用1.5-2mm厚且塑性好的金属薄板，自重轻，具有好的比耗能，即单位自重所能吸收的能量值高。吸能板的板料厚度尺寸较管材壁厚波动小，制作一致性好，成品率高，且可采用折弯工艺一次成型，加工工艺性好。本发明解决了翻转管或扩张管式吸能器制作工艺复杂、控制因素严格以及成本高的缺点，同时吸能板工作载荷也很平稳，空间占用小，可方便的集成于座椅滑动件或者骨架内部。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。