一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具的制作方法

1.本发明涉及空投载具技术领域，尤其是涉及一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具。


背景技术：

2.在空投方式方面，现有空投方式主要分为带伞空投和无伞空投。带伞空投是目前主要的空投形式，其空投系统主要包括低速空投输送系统（lvads：low velocity airdrop delivery system）、低空伞降系统（lapes: low altitude parachute extraction system）以及近几年开发的联合精密空投系统（jpads：joint precision airdrop system）等。其中，低速空投输送系统（lvads）最为常用，一般在不超过1000米的低空从低速飞行的飞机上将货物投出，货物在降落伞的牵引作用下离开飞机，在降落过程中降落伞在垂直方向上提供减速缓降作用，保障货物完好落地；低空伞降系统（lapes）是运输机在超低空（通常不超过5米高度）状态下进行空投，从机舱的后门抛出降落伞，降落伞的拉力主要在水平方向将货物从机舱内拉出来实现货物的减速和投放，货物落地的下冲力基本靠底部托盘结构设计来缓冲，底部托盘安装有反冲火箭，在着陆前的一霎那点火，减少冲击力，蜂窝结构的铝合金底盘则会进一步吸收最后的冲击最后顺利降落；联合精确空投系统（jpads）是一种以全球定位系统为基础的空投系统，飞机可从高达7600米的高空用降落伞准确空投各种大小不一的货物包裹，满足地面部队的补给需求。在特殊情况下也偶尔使用无伞空投的方式，但受包装结构设计、包装和缓冲材料技术的制约，无伞空投需要满足较多的条件，一是空投的货物必须是不易摔坏的品种且重量不能太大；二是运输工具必须在超低空低速度情况下空投，一般投放高度不大于20米，极限投放高度不大于50米，通常在载体飞行器悬停（零速度）条件下投放；三是包装物必须具备良好的抗摔抗震能力。
3.在空投载具方面，航空货运的货物载具主要有3种，即集装板、集装箱和车架。集装板主要是一块铝制的平板，四周有用于固定网罩的网扣，中间略微凹入，货物摆放在上面后，用薄膜缠绕并加盖网罩用于固定；集装箱主要是用铝板制作的封闭的箱子，它更利于保护货物；车架主要是用来运输车辆等特殊货物。集装板和集装箱载运的货物均可空投，非特殊情况下主要使用带伞空投，用于空投的集装箱需要特殊设计，空投箱早期一般使用木制或铝制箱，随着塑料工业的发展滚塑空投箱由于重量轻、成本低，已经获得广泛使用，质量较好的空投箱也可用于非伞降直接空投，但一般只能装载数十公斤的货物且在20米以下使用，否则无法保证箱体和货物的完好。
4.综上所述，现有各种空投装备存在一些明显不足，具体包括：1. 伞降空投系统结构较为复杂，准备和投送过程步骤多、时间长，难以满足敏捷保障的时效性要求；2. 降落伞受天气、气流影响较大，空投散布范围往往可达数百米甚至上千米，不易寻找和取用；3. 降落伞目标较大，滞空时间长，在战时极易被敌方发现和击落造成空投物资损
毁；4. 无伞空投载具的空投高度太低，飞机的飞行安全难以保证，5. 后舱门空投的方式持续时间较长，飞机重心不断改变，对飞机性能和飞行员操作水平有较高的要求。


技术实现要素：

5.为了解决上述不足，本发明提供一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具。采用如下的技术方案：一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，所述挂装式航空集装载具包括上箱体、预制缓冲衬垫、货物托盘和减速缓冲平台；所述上箱体的顶部挂载在飞机货舱的挂钩上，内部用于装载货物，并对货物形成冲击保护；所述预制缓冲衬垫设放置在上箱体内，用于固定货物的位置，并减少货物所受冲击力，所述货物托盘可拆卸式连接在上箱体的底部，用于装载货物，并通过固定绑带固定货物；所述减速缓冲平台包括平台主承力框架、基于火箭的减速缓冲组件和载具控制盒，所述平台主承力框架的顶面固定安装在货物托盘的底面上，所述减速缓冲组件安装在平台主承力框架的底面，所述载具控制盒监测挂装式航空集装载具的姿态数据，载具控制盒根据姿态数据控制减速缓冲组件的执行动作，对挂装式航空集装载具调姿、减速或缓冲。
6.通过上述技术方案，上箱体和预制缓冲衬垫为货物托盘及其上装载的货物提供外部缓冲屏障，在挂装式航空集装载具采用无伞空投时，尽量的减少货物所受冲击；减速缓冲平台能使挂装式航空集装载具及其装载的货物在超低空无伞空投时能够保持较稳定的降落姿态，同时在有限的下落时间内完成减速和落地缓冲，使载具挂装式航空集装载具及其装载的货物落地后保持完好状态。
7.可选的，所述上箱体包括外壳、外壳内衬防冲击垫层和上箱体承力结构；所述外壳顶面有多个辅助装置发射孔和防摆止动杆定位凹槽，侧面底部有箱体外搭扣，所述外壳内衬防冲击垫层固定在外壳内侧，用于减轻外壳所受冲击力，所述上箱体承力结构包括框架结构体总成和框架结构体内衬缓冲垫层，所述框架结构体总成包括承力框架、外壳卡扣和一对吊耳，所述承力框架上端有外壳卡扣，用于固定外壳，一对吊耳分别安装在承力框架的上端，所述吊耳挂装在飞机货舱的挂钩上，所述承力框架下端设有多个连接柱，用于连接货物托盘；挂架包括梁体、挂钩、气动活塞推杆、防摆止动杆和一对支座组成，所述梁体固定安装在飞机内部，所述挂钩是航空炸弹武器挂钩，挂钩安装在梁体上，所述气动活塞推杆的壳体连接在梁体上，所述防摆止动杆的一侧连接在气动活塞推杆的活塞杆上，一对支座安装在防摆止动杆的两端，并抵在防摆止动杆定位凹槽处。
8.通过上述技术方案，上箱体由主要由外壳、外壳内衬防冲击垫层、承力结构等组件嵌套连接而成。其中外壳采用轻质高强度材料制作，能抵抗一部分冲击力，从外部对货物起到一定的保护并保证箱体内部的洁净，外壳顶面有若干辅助装置发射孔和防摆止动杆定位凹槽，外壳侧面底部有箱体外搭扣，外壳内衬防冲击垫层固定在外壳内侧，主要帮助外壳承
担部分冲击力；上箱体承力结构主要用于承担整个载具的挂装承力，上箱体承力结构由框架结构体总成和框架结构体内衬缓冲垫层组成，框架结构体内衬缓冲垫层进一步为载具的上箱体承力结构提供缓冲保护，框架结构体总成的主体是承力框架，承力框架上端有外壳卡扣，用于固定外壳，载具采用上挂装设计，承力框架上端安装个吊耳，吊耳与相同规格航空炸弹挂架的挂钩完全一致，用于挂装在飞机货舱的挂钩上，载具运输时挂装在飞机货舱上部的挂钩上，投放时直接从机腹下方空投口投出，避免了传统空投从机舱后门滑出方式易产生的翻滚情况，承力框架下端为若干连接柱，用于连接货物托盘；挂架采用成熟的航空炸弹武器挂架技术，梁体上安装有挂钩、气动活塞推杆、防摆止动杆和支座，挂钩和气动活塞推杆连接利用火工品作动的投放机构，火工品药筒位于梁体内，防摆止动杆两端的支座对准载具壳体上表面的定位凹槽，用螺杆旋紧压实，在飞行过程中防止载具左右摇摆。
9.可选的，所述承力框架上部内侧还设有辅助装置安装吊篮，所述辅助装置安装吊篮用于挂载自卫武器或发烟器。
10.通过上述技术方案，承力框架上部内侧可选装辅助装置安装吊篮，辅助装置a包括但不限于自卫武器、发烟器等。
11.可选的，所述预制缓冲衬垫包括一组侧面缓冲衬垫和底部缓冲衬垫，侧面缓冲衬垫内侧形状与货物外表贴合，一组侧面缓冲衬垫包裹在货物的外侧，且与货物之间无空隙，所述底部缓冲衬垫设置在货物和在货物托盘之间，用于减轻货物落地时受到的垂直冲击力。
12.通过上述技术方案，预制缓冲衬垫包括四块侧面缓冲衬垫和一块底部缓冲衬垫，预制缓冲衬垫采用高分子材料制造，具有很强的缓冲保护作用和回弹能力，形状均按物资配型不同方案个性化配制，不留空隙，在保护货物不受冲击损坏的同时，还能辅助固定绑带固定货物位置相对固定，从而保证载具整体重心不发生明显变化，为便于操作，侧面缓冲衬垫分解为四块，从四个方向分别填充，底部缓冲衬垫垫在货物和在货物托盘之间，用于减缓落地时的垂直冲击力。
13.可选的，所述货物托盘包括托盘蒙板和托盘主承力结构，托盘主承力结构均匀分散设置有螺栓孔和连接柱套筒，螺栓孔用于和减速缓冲平台进行连接，连接柱套筒用于和上箱体的底部进行可拆卸的连接，所述托盘蒙板固定铺设在托盘主承力结构上表面，用于承载货物。
14.通过上述技术方案，货物托盘用于承担货物的重量，主要包括托盘蒙板和托盘主承力结构，托盘主承力结构均匀分散设置有螺栓孔和连接柱套筒，螺栓孔用于和减速缓冲平台进行永久性可靠连接，连接柱套筒用于和上箱体承力框架进行稳固且可快速拆卸的连接。
15.可选的，上箱体还设置上箱体连接柱，连接柱套筒与上箱体连接柱位置对应。
16.通过上述技术方案，连接柱套筒与上箱体连接柱位置一一对应，安装上箱体时，先将上箱体连接柱分别插入对应的连接柱套筒，再将弹簧拔销插入对应的插销孔即可完成货物托盘与上箱体的连接，物资接收者按相反的顺序操作即可快速解除连接。
17.可选的，所述减速缓冲组件包括调姿火箭阵列、缓冲火箭阵列和减速火箭；所述调姿火箭阵列设置在平台主承力框架底部，并位于减速缓冲组件的最外一
圈，且喷口垂直向下；所述缓冲火箭阵列设置在平台主承力框架底部，并位于调姿火箭阵列的中间位置；所述减速火箭通过固定螺栓连接在平台主承力框架底部的两侧，并通过箍圈进行固定，减速火箭呈水平布置，且喷口朝向挂装式航空集装载具行进方向。
18.通过上述技术方案，调姿火箭阵列位于平台底部火箭阵列的最外一圈，喷口垂直向下，在载具投出飞机后，若发现载具姿态不正，则会启动部分调姿火箭单体将载具姿态调正；缓冲火箭阵列位于平台底部调姿火箭阵列的中间位置，根据载具规格安装相应数量，当载具下落到距地面5-10米高度时，启动缓冲火箭阵列，在落地前基本消除垂直方向的冲击力；减速火箭位于平台底部调姿火箭阵列的两侧，水平安装，喷口指向载具前方，在载具投出飞机后，减速火箭启动向前喷射，能在2-3s时间内完成载具水平方向的减速，将水平速度从约180-250km/h减为接近于0km/h，减速火箭通过固定螺栓与平台主承力框架连接，箍圈从减速火箭外侧进一步加固，载具控制盒安装在减速缓冲平台底部后方，以避免减速火箭喷射的高温气流造成损坏。
19.可选的，所述载具控制盒安装在减速缓冲平台底部后方，载具控制盒内部设有姿态传感器、卫星定位模块、基于芯片的自动控制器和无线通信模块，所述姿态传感器用于获取挂装式航空集装载具的姿态数据，所述卫星定位模块用于获得挂装式航空集装载具的位置信息，无线通信模块与地面控制站无线通信连接，所述姿态传感器、卫星定位模块和无线通信模块分别与自动控制器通信连接，所述自动控制器获取姿态传感器的姿态数据和卫星定位模块的位置数据，自动控制器自动控制或根据无线通信模块接收到的指令控制减速缓冲组件的执行动作，所述执行动作辅助完成挂装式航空集装载具的无伞缓冲降落。
20.通过上述技术方案，载具控制盒内部安装有姿态传感器、卫星定位模块、自动控制器和无线通信模块等设备，使载具能够获取姿态数据、位置数据，实现与外部通信，精准控制各种火箭调姿、减速与缓冲。
21.可选的，所述缓冲火箭阵列包括矩阵外壳、一组火箭单体和一组缓冲火箭角度垫片，所述矩阵外壳用螺栓或铆钉固定在平台主承力框架底部，矩阵外壳均匀设置火箭巢，一组火箭单体分别安装火箭巢内，缓冲火箭单体的顶部设有缓冲火箭角度垫片，所述缓冲火箭角度垫片使火箭单体点火时，形成的反冲力朝向挂装式航空集装载具的重心点；所述火箭单体由火箭外壳、火箭装药、喷口尾锥、火箭底板、喷口盖片和点火装置组成，载具控制盒通过控制点火装置的开启实现火箭单体的点火；所述调姿火箭阵列通过调姿火箭角度垫片设置在平台主承力框架的下表面，所述调姿火箭角度垫片上下表面平行。
22.通过上述技术方案，缓冲火箭阵列由矩阵外壳、火箭单体、缓冲火箭角度垫片组成，矩阵外壳用螺栓或铆钉固定在平台主承力框架底部，矩阵外壳均匀分布火箭巢，火箭单体安装火箭巢内，火箭单体的喷口方向不垂直向下，而是指向载具整体重心的反方向，即火箭单体点火喷射时，其反冲力指向载具整体重心，使反冲力既能起到缓冲作用，又不会对载具产生姿态翻滚的力矩，为实现这一目标，每个缓冲火箭单体的顶部都加装一个缓冲火箭
角度垫片，为使分布在缓冲火箭阵列不同位置的火箭单体喷口方向准确，每个缓冲火箭角度垫片的倾斜角度都需要根据其对应的火箭单体在缓冲火箭阵列中的位置单独设计和加工。
23.可选的，挂装式航空集装载具无伞空投的方法是：飞机以50-100m高度、约180-250km/h速度和正确的空投姿态飞临空投点时，飞机向挂架发出释放电信号，电信号击发释放挂钩，同时推动气动活塞推杆向下高速运动，带动防摆止动杆和支座对载具上箱体产生向下的冲击力使挂装式航空集装载具顺利投放；挂装式航空集装载具投出后，载具控制盒依靠姿态传感器获取载具自身的姿态数据，根据姿态数据判断挂装式航空集装载具不平衡时，控制调姿火箭阵列中相应火箭单体点火，将载具姿态调整至平衡状态，同时启动减速火箭在2-3s内使挂装式航空集装载具前进速度接近0km/h，当挂装式航空集装载具下落到距地面5-10米高度时，载具控制盒启动缓冲火箭阵列，在落地前消除垂直方向的冲击力，使挂装式航空集装载具平稳落地。
24.综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：（1）无伞空投方式，降低了空投系统的复杂程度，减少了伞具折叠等准备工作和空投操作的时间，提高了空投效率，有利于敏捷保障时效性的提高，在配合高效保障体系的场景下，应召投送时间可缩短到数分钟；（2）载具通过机腹下方装载及载具上挂装的载运方式，能有效提高装载效率；（3）采用挂钩释放和助推以及通过机腹下方空投的方式，载具不在机舱内滑动，有效降低空投时飞机重心变化带来的不稳定性；（4）采用50-100m超低空空投的方式，在此高度飞行的飞机既有一定的安全高度也有较好的隐蔽性；（5）采用反冲火箭进行载具调姿、减速和缓冲的方式，结合超低空空投，保证载具在数秒时间内即可达到安全落地的状态，有效减少空投物资的滞空时间，有效提高空投时效性、精确性和物资的安全性，投放散布距离可减小到数十米；（6）采用标准箱体的集装载具，在货物品类、重量等方面有较严格的配装方案，在运输和空投时对飞机的影响规律性较强，有利于飞行员和无人机操作员训练和操作，尤其有利于智能化自主飞行的无人机进行ai智能体训练。
附图说明
25.图1为本发明分解状态结构示意图；图2为本发明结构示意图；图3为本发明上箱体的分解状态结构示意图；图4为本发明货物托盘、货物及预制缓冲衬垫的分解状态结构示意图；图5为本发明减速缓冲平台的分解状态结构示意图；图6为本发明缓冲火箭阵列的向心布局示意图；图7为本发明单个缓冲火箭的结构示意图；图8为本发明弹簧插拔销与连接柱套筒装配结构示意图；图9为本发明的挂架结构示意图；图10为本发明装载货物状态内部结构示意图；
图11为本发明的电器件连接原理示意图。
26.附图标记说明：1、上箱体；11、外壳；111、辅助装置发射孔；112、防摆止动杆定位凹槽；113、箱体外搭扣；12、外壳内衬防冲击垫层；13、上箱体承力结构；131、框架结构体总成；132、框架结构体内衬缓冲垫层；1311、外壳卡扣；1312、吊耳；1313、承力框架；1314、辅助装置安装吊篮；1315、连接柱；2、预制缓冲衬垫；21、侧面缓冲衬垫；22、底部缓冲衬垫；3、货物托盘；31、托盘蒙板；32、托盘主承力结构；321、螺栓孔；322、连接柱套筒；323、弹簧插拔销；324、插销孔；4、减速缓冲平台；41、上蒙板；42、平台主承力框架；43、调姿火箭阵列；44、缓冲火箭矩阵；441、矩阵外壳；442、火箭巢；443、火箭单体；444、缓冲火箭角度垫片；4431、火箭外壳；4432、火箭装药；4433、喷口尾锥；4434、火箭底板；4435、喷口盖片；4436、点火装置；445、调姿火箭角度垫片；45、减速火箭；46、平台外搭扣；48、载具控制盒；481、姿态传感器；482、卫星定位模块；483、自动控制器；484、无线通信模块；485、电源；49、固定螺栓；50、箍圈；5、固定绑带；6、货物；7、挂架；71、梁体；72、挂钩；73、气动活塞推杆；74、防摆止动杆；75、支座。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
28.本发明实施例公开一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具。
29.参照图1－图11，一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，挂装式航空集装载具包括上箱体1、预制缓冲衬垫2、货物托盘3和减速缓冲平台4；上箱体1的顶部挂载在飞机货舱的挂钩72上，内部用于装载货物6，并对货物形成冲击保护；预制缓冲衬垫2设置在上箱体1内壁上，固定货物6的位置，并减少货物6所受冲击力，货物托盘3的顶面可拆卸式连接在上箱体1的底部，用于装载货物6，并通过固定绑带5固定货物6；减速缓冲平台4包括平台主承力框架42、基于火箭的减速缓冲组件和载具控制盒48，平台主承力框架42的顶面固定安装在货物托盘3的底面上，减速缓冲组件安装在平台主承力框架42的底面，载具控制盒48监测挂装式航空集装载具的姿态数据，载具控制盒48根据姿态数据控制减速缓冲组件的执行动作，对挂装式航空集装载具调姿、减速或缓冲。
30.上箱体1和预制缓冲衬垫2为货物托盘3及其上装载的货物提供外部缓冲屏障，在挂装式航空集装载具采用无伞空投时，尽量地减少货物所受冲击；减速缓冲平台4能使挂装式航空集装载具及其装载的货物6在超低空无伞空投时能够保持较稳定的降落姿态，同时在有限的下落时间内完成减速和落地缓冲，使载具挂装式航空集装载具及其装载的货物6落地后保持完好状态。
31.上箱体1包括外壳11、外壳内衬防冲击垫层12和上箱体承力结构13；外壳11顶面有多个辅助装置发射孔111和防摆止动杆定位凹槽112，侧面底部有箱体外搭扣113，外壳内衬防冲击垫层12固定在外壳内侧，用于减轻外壳11所受冲击力，上箱体承力结构13包括框架结构体总成131和框架结构体内衬缓冲垫层132，框架结构体总成131包括承力框架1313、外壳卡扣1311和一对吊耳1312，承力框架1313上端有外壳卡扣1311，用于固定外壳11，一对吊耳1312分别安装在承力框架1313的上端，吊耳1312挂装在飞
机货舱的挂钩72上；挂架7包括梁体71、挂钩72、气动活塞推杆73、防摆止动杆74和一对支座75组成，梁体71固定安装在飞机内部，挂钩72是航空炸弹武器挂钩，挂钩72安装在梁体71上，气动活塞推杆73的壳体连接在梁体71上，防摆止动杆74的一侧连接在气动活塞推杆73的活塞杆上，一对支座75安装在防摆止动杆74的两端，并抵在防摆止动杆定位凹槽112处。
32.挂架7采用成熟的航空炸弹武器挂架技术，梁体71上安装有挂钩72、气动活塞推杆73、防摆止动杆74和支座75，挂钩72和气动活塞推杆73连接利用火工品作动的投放机构，火工品药筒位于梁体内，防摆止动杆74两端的支座75对准载具壳体上表面的定位凹槽，用螺杆旋紧压实，在飞行过程中防止载具左右摇摆。
33.上箱体1由主要由外壳11、外壳内衬防冲击垫层12、承力结构13等组件嵌套连接而成。其中外壳11采用轻质高强度材料制作，能抵抗一部分冲击力，从外部对货物起到一定的保护并保证箱体内部的洁净，外壳11顶面有若干辅助装置发射孔111和防摆止动杆定位凹槽112，外壳11侧面底部有箱体外搭扣113，外壳内衬防冲击垫层12固定在外壳内侧，主要帮助外壳承担部分冲击力；上箱体承力结构13主要用于承担整个载具的挂装承力，上箱体承力结构13由框架结构体总成131和框架结构体内衬缓冲垫层132组成，框架结构体内衬缓冲垫层132进一步为载具的上箱体承力结构13提供缓冲保护，框架结构体总成131的主体是承力框架1313，承力框架1313上端有外壳卡扣1311，用于固定外壳11，载具采用上挂装设计，承力框架1313上端安装2个吊耳1312，吊耳1312与相同规格航空炸弹的吊耳完全一致，用于挂装在飞机货舱的挂钩72上，载具运输时挂装在飞机货舱上部的挂钩上，投放时直接从机腹下方空投口投出，避免了传统空投从机舱后门滑出方式易产生的翻滚情况；承力框架1313上部内侧还设有辅助装置安装吊篮1314，辅助装置安装吊篮1314用于挂载自卫武器或发烟器。
34.承力框架1313上部内侧可选装辅助装置安装吊篮1314，辅助装置a包括但不限于自卫武器、发烟器等。
35.预制缓冲衬垫2包括一组侧面缓冲衬垫21和底部缓冲衬垫22，侧面缓冲衬垫21内侧形状与货物6外表贴合，一组侧面缓冲衬垫21包裹在货物6的外侧，且与货物6之间无空隙，底部缓冲衬垫22设置在货物6和在货物托盘3之间，用于减轻货物6落地时受到的垂直冲击力。
36.预制缓冲衬垫2包括四块侧面缓冲衬垫21和一块底部缓冲衬垫22，预制缓冲衬垫2采用高分子材料制造，具有很强的缓冲保护作用和回弹能力，形状均按物资配型不同方案个性化配制，不留空隙，在保护货物6不受冲击损坏的同时，还能辅助固定绑带5固定货物6位置相对固定，从而保证载具整体重心不发生明显变化，为便于操作，侧面缓冲衬垫21分解为四块，从四个方向分别填充，底部缓冲衬垫22垫在货物6和在货物托盘3之间，用于减缓落地时的垂直冲击力。
37.货物托盘3包括托盘蒙板31和托盘主承力结构32，托盘主承力结构32均匀分散设置有螺栓孔321和连接柱套筒322，螺栓孔321用于和减速缓冲平台4进行连接，连接柱套筒322用于和上箱体1的底部进行可拆卸的连接，托盘蒙板31固定铺设在托盘主承力结构32上表面，用于承载货物6。
38.货物托盘3用于承担货物的重量，主要包括托盘蒙板31和托盘主承力结构32，托盘
主承力结构32均匀分散设置有螺栓孔321和连接柱套筒322，螺栓孔321用于和减速缓冲平台4进行永久性可靠连接，连接柱套筒322用于和上箱体承力框架1313进行稳固且可快速拆卸的连接。
39.上箱体1还设置上箱体连接柱1315，连接柱套筒322与上箱体连接柱1315位置对应。
40.连接柱套筒322与上箱体连接柱1315位置一一对应，安装上箱体时，先将上箱体连接柱1315分别插入对应的连接柱套筒322，再将弹簧拔销323插入对应的插销孔324即可完成货物托盘3与上箱体1的连接，物资接收者按相反的顺序操作即可快速解除连接。
41.减速缓冲组件包括调姿火箭阵列43、缓冲火箭阵列44和减速火箭45；调姿火箭阵列43设置在平台主承力框架42底部，并位于减速缓冲组件的最外一圈，且喷口垂直向下；缓冲火箭阵列44设置在平台主承力框架42底部，并位于调姿火箭阵列43的中间位置；减速火箭45通过固定螺栓49连接在平台主承力框架42底部的两侧，并通过箍圈50进行固定，减速火箭45呈水平布置，且喷口朝向挂装式航空集装载具行进方向。
42.调姿火箭阵列43位于平台底部火箭阵列的最外一圈，喷口垂直向下，在载具投出飞机后，若发现载具姿态不正，则会启动部分调姿火箭单体443将载具姿态调正；缓冲火箭阵列44位于平台底部调姿火箭阵列的中间位置，根据载具规格安装相应数量，当载具下落到距地面2-3米高度时，启动缓冲火箭阵列44，在落地前基本消除垂直方向的冲击力；减速火箭45位于平台底部调姿火箭阵列43的两侧，水平安装，喷口指向载具前方，在载具投出飞机后，减速火箭45启动向前喷射，能在2-3s时间内完成载具水平方向的减速，将水平速度从约200km/h减为接近于0km/h，减速火箭45通过固定螺栓49与平台主承力框架42连接，箍圈50从减速火箭45外侧进一步加固，载具控制盒48安装在减速缓冲平台4底部后方，以避免减速火箭45喷射的高温气流造成损坏。
43.载具控制盒48安装在减速缓冲平台4底部后方，载具控制盒48内部设有姿态传感器481、卫星定位模块482、基于芯片的自动控制器483和无线通信模块484，姿态传感器481用于获取挂装式航空集装载具的姿态数据，卫星定位模块482用于获得挂装式航空集装载具的位置信息，无线通信模块484与地面控制站无线通信连接，姿态传感器481、卫星定位模块482和无线通信模块484分别与自动控制器483通信连接，自动控制器483获取姿态传感器481的姿态数据和卫星定位模块482的位置数据，自动控制器483自动控制或根据无线通信模块484接收到的指令控制减速缓冲组件的执行动作，执行动作辅助完成挂装式航空集装载具的无伞缓冲降落。
44.载具控制盒48内部安装有姿态传感器481、卫星定位模块482、自动控制器483和无线通信模块484等设备，使载具能够获取姿态数据、位置数据，实现与外部通信，精准控制各种火箭调姿、减速与缓冲。
45.载具控制盒48内部还可设置电源485，电源485分别为各个电器件供电，电源485可以是蓄电池。
46.缓冲火箭阵列44包括矩阵外壳441、一组火箭单体443和一组缓冲火箭角度垫片
444，矩阵外壳441用螺栓或铆钉固定在平台主承力框架42底部，矩阵外壳441均匀设置火箭巢442，一组火箭单体443分别安装火箭巢442内，火箭单体443的顶部设有缓冲火箭角度垫片444，缓冲火箭角度垫片444使火箭单体443点火时，形成的反冲力朝向挂装式航空集装载具的重心点；火箭单体443由火箭外壳4431、火箭装药4432、喷口尾锥4433、火箭底板4434、喷口盖片4435和点火装置4436组成，载具控制盒48通过控制点火装置4436的开启实现火箭单体443的点火；调姿火箭阵列43通过调姿火箭角度垫片445设置在平台主承力框架42的下表面，调姿火箭角度垫片445上下表面平行。
47.缓冲火箭阵列44由矩阵外壳441、火箭单体443、缓冲火箭角度垫片444组成，矩阵外壳441用螺栓或铆钉固定在平台主承力框架42底部，矩阵外壳441均匀分布火箭巢442，火箭单体443安装火箭巢442内，火箭单体443的喷口方向不垂直向下，而是指向载具整体重心的反方向，即火箭单体443点火喷射时，其反冲力指向载具整体重心，使反冲力既能起到缓冲作用，又不会对载具产生姿态翻滚的力矩，为实现这一目标，每个火箭单体443的顶部都加装一个缓冲火箭角度垫片444，为使分布在缓冲火箭阵列44不同位置的火箭单体443喷口方向准确，每个缓冲火箭角度垫片444的倾斜角度都需要根据其对应的火箭单体443在缓冲火箭阵列44中的位置单独设计和加工。
48.挂装式航空集装载具无伞空投的方法是：飞机以50-100m高度、约200km/h速度和正确的空投姿态飞临空投点时，飞机向挂架7发出释放电信号，电信号击发释放挂钩72，同时推动气动活塞推杆73向下高速运动，带动防摆止动杆74和支座75对载具上箱体1产生向下的冲击力使挂装式航空集装载具顺利投放；挂装式航空集装载具投出后，载具控制盒48依靠姿态传感器获取载具自身的姿态数据，根据姿态数据判断挂装式航空集装载具不平衡时，控制调姿火箭阵列43中相应火箭单体443点火，将载具姿态调整至平衡状态，同时启动减速火箭45在2-3s内使挂装式航空集装载具前进速度接近0km/h，当挂装式航空集装载具下落到距地面2-3米高度时，载具控制盒48启动缓冲火箭阵列44，在落地前消除垂直方向的冲击力，使挂装式航空集装载具平稳落地。
49.本发明实施例一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具的实施原理为：飞机以50-100m高度、约200km/h速度和正确的空投姿态飞临空投点时，飞机向挂架7发出释放指令电信号，电信号会击发梁体71内的火工品药筒，药筒内的装药燃烧产生大量燃气，以极高的压力驱动连接机构释放挂钩72，同时高压气体还会推动气动活塞推杆73向下高速运动，带动防摆止动杆74和支座75对载具上箱体1产生向下的冲击力使其顺利投放。
50.投出后载具控制盒依靠姿态传感器获取载具自身的姿态数据，必要时控制调姿火箭阵列43中相应火箭单体443点火，将载具姿态调整至平衡状态，同时启动减速火箭45在2-3s内完成载具减速，使其前进速度接近于0，当载具下落到距地面2-3米高度时，载具控制盒48启动缓冲火箭阵列44，在落地前基本消除垂直方向的冲击力，使载具完好落地。
51.载具落地后，物资接收人员到达现场，先解除箱体外搭扣113和平台外搭扣46的连
接，再拔出弹簧插拔销323，即可拆卸载具上箱体，取出投送的物资。
52.以上均为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，其特征在于：所述挂装式航空集装载具包括上箱体（1）、预制缓冲衬垫（2）、货物托盘（3）和减速缓冲平台（4）；所述上箱体（1）的顶部挂载在飞机货舱的挂钩（72）上，内部用于装载货物（6），并对货物形成冲击保护；所述预制缓冲衬垫（2）设置在上箱体（1）内，用于固定货物（6）的位置，并减少货物（6）所受冲击力，所述货物托盘（3）可拆卸式连接在上箱体（1）的底部，用于装载货物（6），并通过固定绑带（5）固定货物（6）；所述减速缓冲平台（4）包括平台主承力框架（42）、基于火箭的减速缓冲组件和载具控制盒（48），所述平台主承力框架（42）的顶面固定安装在货物托盘（3）的底面上，所述减速缓冲组件安装在平台主承力框架（42）的底面，所述载具控制盒（48）监测挂装式航空集装载具的姿态数据，载具控制盒（48）根据姿态数据控制减速缓冲组件的执行动作，对挂装式航空集装载具调姿、减速或缓冲。2.根据权利要求1所述的一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，其特征在于：所述上箱体（1）包括外壳（11）、外壳内衬防冲击垫层（12）和上箱体承力结构（13）；所述外壳（11）顶面有多个辅助装置发射孔（111）和防摆止动杆定位凹槽（112），侧面底部有箱体外搭扣（113），所述外壳内衬防冲击垫层（12）固定在外壳内侧，用于减轻外壳（11）所受冲击力，所述上箱体承力结构（13）包括框架结构体总成（131）和框架结构体内衬缓冲垫层（132），所述框架结构体总成（131）包括承力框架（1313）、外壳卡扣（1311）和一对吊耳（1312），所述承力框架（1313）上端有外壳卡扣（1311），用于固定外壳（11），一对吊耳（1312）分别安装在承力框架（1313）的上端，所述吊耳（1312）挂装在飞机货舱的挂钩（72）上；挂架（7）包括梁体（71）、挂钩（72）、气动活塞推杆（73）、防摆止动杆（74）和一对支座（75）组成，所述梁体（71）固定安装在飞机内部，所述挂钩（72）是航空炸弹武器挂钩，挂钩（72）安装在梁体（71）上，所述气动活塞推杆（73）的壳体连接在梁体（71）上，所述防摆止动杆（74）的一侧连接在气动活塞推杆（73）的活塞杆上，一对支座（75）安装在防摆止动杆（74）的两端，并抵在防摆止动杆定位凹槽（112）处。3.根据权利要求2所述的一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，其特征在于：所述承力框架（1313）上部内侧还设有辅助装置安装吊篮（1314），所述辅助装置安装吊篮（1314）用于挂载自卫武器或发烟器。4.根据权利要求1所述的一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，其特征在于：所述预制缓冲衬垫（2）包括一组侧面缓冲衬垫（21）和底部缓冲衬垫（22），侧面缓冲衬垫（21）内侧形状与货物（6）外表贴合，一组侧面缓冲衬垫（21）包裹在货物（6）的外侧，且与货物（6）之间无空隙，所述底部缓冲衬垫（22）设置在货物（6）和在货物托盘（3）之间，用于减轻货物（6）落地时受到的垂直冲击力。5.根据权利要求1所述的一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，其特征在于：所述货物托盘（3）包括托盘蒙板（31）和托盘主承力结构（32），托盘主承力结构（32）均匀分散设置有螺栓孔（321）和连接柱套筒（322），螺栓孔（321）用于和减速缓冲平台（4）进行连接，连接柱套筒（322）用于和上箱体（1）的底部进行可拆卸的连接，所述托盘蒙板（31）固定铺设在托盘主承力结构（32）上表面，用于承载货物（6）。6.根据权利要求5所述的一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，其特征在于：上箱
体（1）还设置上箱体连接柱（1315），连接柱套筒（322）与上箱体连接柱（1315）位置对应。7.根据权利要求1所述的一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，其特征在于：所述减速缓冲组件包括调姿火箭阵列（43）、缓冲火箭阵列（44）和减速火箭（45）；所述调姿火箭阵列（43）设置在平台主承力框架（42）底部，并位于减速缓冲组件的最外一圈，且喷口垂直向下；所述缓冲火箭阵列（44）设置在平台主承力框架（42）底部，并位于调姿火箭阵列（43）的中间位置；所述减速火箭（45）通过固定螺栓（49）连接在平台主承力框架（42）底部的两侧，并通过箍圈（50）进行固定，减速火箭（45）呈水平布置，且喷口朝向挂装式航空集装载具行进方向。8.根据权利要求1所述的一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，其特征在于：所述载具控制盒（48）安装在减速缓冲平台（4）底部后方，载具控制盒（48）内部设有姿态传感器（481）、卫星定位模块（482）、基于芯片的自动控制器（483）和无线通信模块（484），所述姿态传感器（481）用于获取挂装式航空集装载具的姿态数据，所述卫星定位模块（482）用于获得挂装式航空集装载具的位置信息，无线通信模块（484）与地面控制站无线通信连接，所述姿态传感器（481）、卫星定位模块（482）和无线通信模块（484）分别与自动控制器（483）通信连接，所述自动控制器（483）获取姿态传感器（481）的姿态数据和卫星定位模块（482）的位置数据，自动控制器（483）自动控制或根据无线通信模块（484）接收到的指令控制减速缓冲组件的执行动作，所述执行动作辅助完成挂装式航空集装载具的无伞缓冲降落。9.根据权利要求7所述的一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，其特征在于：所述缓冲火箭阵列（44）包括矩阵外壳（441）、一组火箭单体（443）和一组缓冲火箭角度垫片（444），所述矩阵外壳（441）用螺栓或铆钉固定在平台主承力框架（42）底部，矩阵外壳（441）均匀设置火箭巢（442），一组火箭单体（443）分别安装火箭巢（442）内，火箭单体（443）的顶部设有缓冲火箭角度垫片（444），所述缓冲火箭角度垫片（444）使火箭单体（443）点火时，形成的反冲力朝向挂装式航空集装载具的重心点；所述火箭单体（443）由火箭外壳（4431）、火箭装药（4432）、喷口尾锥（4433）、火箭底板（4434）、喷口盖片（4435）和点火装置（4436）组成，载具控制盒（48）通过控制点火装置（4436）的开启实现火箭单体（443）的点火；所述调姿火箭阵列（43）通过调姿火箭角度垫片（445）设置在平台主承力框架（42）的下表面，所述调姿火箭角度垫片（445）上下表面平行。10.根据权利要求1-9任一所述的一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，其特征在于：挂装式航空集装载具无伞空投的方法是：飞机以50-100m高度、180-250km/h速度和正确的空投姿态飞临空投点时，飞机向挂架（7）发出释放电信号，电信号击发释放挂钩（72），同时推动气动活塞推杆（73）向下高速运动，带动防摆止动杆（74）和支座（75）对上箱体（1）产生向下的冲击力使挂装式航空集装载具顺利投放；挂装式航空集装载具投出后，载具控制盒（48）依靠姿态传感器获取载具自身的姿态数据，根据姿态数据判断挂装式航空集装载具不平衡时，控制调姿火箭阵列（43）中相应火箭单体（443）点火，将载具姿态调整至平衡状态，同时启动减速火箭（45）在2-3s内使挂装式航空集装载具前进速度接近0km/h，当挂装式航空集装载具下落到接近地面5-10米高度时，载
具控制盒（48）启动缓冲火箭阵列（44），在落地前消除垂直方向的冲击力，使挂装式航空集装载具平稳落地。

技术总结
本发明公开一种用于无伞空投的挂装式航空集装载具，涉及空投载具技术领域，包括上箱体、预制缓冲衬垫、货物托盘和减速缓冲平台；所述减速缓冲平台包括平台主承力框架、基于火箭的减速缓冲组件和载具控制盒。本发明采用无伞空投方式，降低了空投系统的复杂程度，减少了伞具折叠等准备工作和空投操作的时间，提高了空投效率，有利于敏捷保障时效性的提高，在配合高效保障体系的场景下，应召投送时间可缩短到数分钟；采用反冲火箭进行载具调姿、减速和缓冲的方式，结合超低空空投，保证载具在数秒时间内即可达到安全落地的状态，有效减少空投物资的滞空时间，有效提高空投时效性、精确性和物资的安全性，投放散布距离可减小到数十米。米。米。


技术研发人员：储瑞忠 周建华 李怀念 朱帅聿 杨斌 樊福辉 曾娅红 张舰远 朱莹 朱薇 史博阳 游超 侯思雷 蒋博 刘明 刘汐木
受保护的技术使用者：北京瀚科智翔科技发展有限公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/3/28