一种滑翔伞的控制绳自动控制装置、滑翔伞背包及滑翔伞的制作方法

本实用新型涉及滑翔伞技术领域，尤其是涉及一种滑翔伞的控制绳自动控制装置及其应用。

背景技术：

滑翔伞是个人休闲飞行器的一种，是风靡世界的极限运动之一，70年代起源于欧洲，80年代末传入中国。如专利cn205076047u，滑翔伞主要由滑翔伞体与背包两大部分组成，其中滑翔伞体提供飞行所需的升力，而背包提供前进所需的推进动力。飞行人员将背包背在背上，或乘坐在背包形成的框架内。背包连同飞行人员通过伞绳与滑翔伞体连接，并垂吊在滑翔伞体的下方。

对传统滑翔伞的飞行方向和飞行速度的控制主要依靠左右两侧的两组控制绳实现，这两组控制绳的一端分别连接在滑翔伞体左侧和右侧的后缘部位，另外一端延伸到飞行背包框架的左侧和右侧，当飞行人员坐在飞行背包里的时候，控制绳的末端恰好位于飞行人员左右两侧，恰好是飞行人员抬手可以够到并操纵的位置。在飞行过程中飞行人员既是对控制绳进行控制从而控制整体滑翔伞飞行方向和速度，当向下拉动左侧控制绳时，滑翔伞左侧后缘被向下拉拽从而向下弯曲变形，滑翔伞左侧的阻力变大，从而整个滑翔伞向左转弯。当向下拉动右侧控制绳时，滑翔伞右侧后缘被向下拉拽从而向下弯曲变形，滑翔伞右侧的阻力变大，从而整个滑翔伞向右转弯。当同时向下拉动左右两侧的控制绳时，滑翔伞左右两侧的阻力变大，从而整个滑翔伞减速。当松开控制绳时，滑翔伞相应一侧的后缘会恢复形状，从而恢复正常速度直线飞行。

但传统方式对于控制绳的操作需要飞行人员人工操控，这对飞行人员的经验以及长时间操控的体力都有较高的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全性高、操作方便的滑翔伞的控制绳自动控制装置及其应用。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种滑翔伞的控制绳自动控制装置，所述动力滑翔伞包括滑翔伞体、背包和控制绳，其特征在于，所述自动控制装置安装于背包上，并与控制绳连接，自动控制控制绳的收紧和放松。

进一步地，所述自动控制装置包括控制驱动盒和绞盘，所述控制驱动盒安装于背包上，并通过驱动轴与绞盘连接，所述控制绳缠绕于绞盘上。

进一步地，所述绞盘设有用于缠绕所述控制绳的环形凹槽，该环形凹槽内设有与所述控制绳固定连接的控制绳固定点。

进一步地，所述控制绳固定点设置于环形凹槽中部的一点上。

进一步地，所述绞盘外表面设有与所述控制绳固定点位置对应的固定点位置标记。

进一步地，所述控制驱动盒包括依次连接的控制电路、驱动电机和传动齿轮，所述传动齿轮与驱动轴连接。

进一步地，所述驱动轴上设有与控制电路连接的传感器。

进一步地，所述自动控制装置设有左右两个，分别对应连接左右各一根控制绳。

进一步地，所述自动控制装置与控制手柄或远程控制站通信连接。

本实用新型还提供一种动力滑翔伞，包括所述的滑翔伞的控制绳自动控制装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、传统控制绳的操控方式只能依靠人工操作，这对飞行人员的经验以及长时间操控的体力都有较高的要求。本实用新型的自动控制装置能自动控制滑翔伞控制绳拉紧或放松，无需飞行人员的手动操控控制绳即可实现控制绳的自动控制，可以减轻飞行人员操控时的体力负担，在飞行人员缺乏经验时帮助飞行人员操控滑翔伞，或当飞行人员由于意外失去操控能力时替代飞行人员自动操控滑翔伞从而增加飞行的安全性。

2、本实用新型通过在原有传统控制绳的基础上进行改造，结构简单，容易实现，可外装于现有普通无动力滑翔伞和有动力滑翔伞中。

3、本实用新型通过控制驱动盒、绞盘实现控制绳的收紧和放松，操作方便，可靠性高。

4、本实用新型在绞盘上有控制绳固定点，该固定点可以防止控制绳与绞盘之间出现打滑，如果出现打滑则控制装置将全部或部分失去对控制绳的操控，进而无法控制整个滑翔伞，这将造成安全隐患。控制绳缠绕在绞盘上，并且缠绕多圈，固定点就在缠绕在绞盘上的控制绳的中点，这样可以使得绞盘正转和反转时分别释放或收紧的两端的控制绳的自由长度一致，这样可以尽可能最大化控制绳的有效收放长度。

5、在飞行人员缺乏经验时帮助飞行人员操控滑翔伞，或当飞行人员由于意外失去操控能力时替代飞行人员自动操控滑翔伞从而增加飞行的安全性。

附图说明

图1为现有动力滑翔伞的结构示意图；

图2为现有动力滑翔伞的主视图；

图3为现有动力滑翔伞的侧视图；

图4为现有动力滑翔伞控制绳示意图；

图5为本实用新型自动控制装置安装在动力滑翔伞上的结构示意图；

图6为本实用新型自动控制装置安装在动力滑翔伞上的前视图；

图7为本实用新型自动控制装置安装在动力滑翔伞上的侧视图；

图8为本实用新型自动控制装置的结构示意图；

图9为本实用新型自动控制装置的前视图；

图10为本实用新型自动控制装置的侧视图；

图11为实施例中绞盘正转的示意图；

图12为实施例中绞盘反转的示意图；

图13为自动控制驱动单元的一种实施例示意图；

图14为通过驱动杆方式实现控制绳控制的示意图；

其中，1—滑翔伞体，2—背包，3—伞绳，31、32—控制绳，41、42—自动控制装置，43—绞盘，44—控制绳固定点，45—驱动轴，46—控制驱动盒，47—固定点位置标记，461—驱动电机，462—传动齿轮，463—控制电路，464—传感器，51—转轴，52—驱动杆，53—控制绳固定点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

传统的滑翔伞及其背包如图1-3所示，滑翔伞包括通过伞绳3连接的滑翔伞体1和背包2，背包2包括背包框架、发动机和螺旋桨，发动机安装于背包框架上，并与螺旋桨连接。其中，背包框架是整个背包2的基础结构，起到固定各主要部件，连接伞绳3，以及让飞行人员背负或乘坐的作用。发动机是提供动力的部件。螺旋桨受到发动机的驱动而旋转，从而产生向前的推力。

本实施例提供的一种滑翔伞的控制绳自动控制装置在滑翔伞上的安装如图4-6所示，本实施例采用动力滑翔伞，自动控制装置安装于背包2上，并与控制绳连接，自动控制控制绳的收紧和放松。本实施例中，自动控制装置设有两个，记为自动控制装置41和自动控制装置42，每个自动控制装置分别对应连接一控制绳，即自动控制装置41与控制绳31连接，自动控制装置42与控制绳32连接。

上述自动控制装置可实现三种控制模式，包括：主动驱动模式，随动助力模式，手动模式。

主动驱动模式即自动控制装置无需人工拉动控制绳，完全自主驱动控制绳。

随动助力模式即自动控制装置只有在检测到人工拉动控制绳时，会按照拉动力量的大小、方向和速度辅助以相应的助力，让人工操控时更加省力。

手动模式即在不需要自动控制装置的情况下或其故障的情况下，依然用传统方式依靠人工操控控制绳。此时控制驱动单元不会给与绞盘任何驱动力，只会以最低阻力随着控制绳的上下拉动而转动，并不影响人工操控控制绳。

如图8-图10所示，每个自动控制装置包括控制驱动盒46和绞盘43，控制驱动盒46安装于背包2上，并通过驱动轴45与绞盘43连接，控制绳缠绕于绞盘43上。

绞盘43设有用于缠绕控制绳的环形凹槽，该凹槽内设有与控制绳固定连接的控制绳固定点44。控制绳固定点44设置于环形凹槽中部的一点上，使得控制绳缠绕于绞盘43上的绳长度的中点固定。这样可以使得绞盘正转和反转时分别释放或收紧的两端的控制绳的自由长度一致，这样可以尽可能最大化控制绳的有效收放长度，提高滑翔伞控制的实用性和方便性。本实施例中，绞盘43外表面设有与控制绳固定点44位置对应的固定点位置标记47，方便确认其旋转状态。

绞盘43的作用就是驱动控制绳上下拉动，如图11-图12所示，实现这种功能的方式还有其他种类。本实施例以能绕在一端的转轴上下摆动的驱动杆作为对比例，进行研究，获得的比较结果如表1所示。如图14所示，在驱动杆模式下，控制绳通过控制绳固定点53固定在远离转轴51的另一端，当驱动杆52上下摆动的时候会上下拉动控制绳。但是这些方式机构体积大，驱动效率低，控制绳运动轨迹不是直线，力量变化较大。

表1对比分析

如图13所示，控制驱动盒46包括依次连接的控制电路463、驱动电机461和传动齿轮462，传动齿轮462与驱动轴45连接。本实施例中，控制电路463、驱动电机461和传动齿轮462，传动齿轮462均为现有硬件，控制电路463可连接控制手柄或通过无线方式与远程控制站通信连接。控制电路463可以接收控制手柄的信号，可以根据其内部控制软件，或者根据外部遥控信号确定绞盘43需要旋转的方向和速度，然后产生电信号驱动电机按照需要的方向和转速旋转，驱动电机461通过传动齿轮462与绞盘43的驱动轴45相连接。

优选地，驱动轴45上连接有传感器464，可以检驱动轴的测旋转方向、旋转速度、旋转角度、以及扭矩数据，这些传感器数据反馈给控制电路，从而得到闭环的精准控制。当驱动装置出现故障时，传感器返回的数据与预期存在交大偏差时，控制电路可以判断出驱动装置出现了故障，可以及时报警，防止安全隐患的恶化。绞盘驱动轴因而最终按照需要的方向和速度转动，进而带动外部的绞盘转动，从而带动控制绳。

实施例2

本实施例提供一种滑翔伞背包，包括如实施例1所述的滑翔伞的控制绳自动控制装置。其余同实施例1。

实施例3

本实施例提供一种滑翔伞，包括如实施例1所述的滑翔伞的控制绳自动控制装置。其余同实施例1。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由本实用新型所确定的保护范围内。