CZ2012258A3 - Balistický záchranný systém pro letouny s rotujícím krídlem - Google Patents

Abstract

Balistický záchranný systém pro letouny s rotujícím krídlem, jako jsou helikoptéry, gyrokoptéry a vírníky, sestává z alespon jednoho záchranného padáku (1), který je pred aktivací sytému slozen z úlozného kontejneru (2), a je opatren raketovým motorem (3), umísteným v raketnici (4), propojené aktivacním vedením (5) s aktivacní pákou (6), usporádanou v dosahu pilota. Jeden ci více jednotlivých záchranných padáku (1) jsou pripevneny k rotoru (16) letounu s rotujícím krídlem (14) pod jeho otocnými listy (17) alespon jedním kotvícím lanem (12), procházejícím po ukoncení aktivace systému mezi temito otocnými listy (17) smerem vzhuru, pricemz kotvící lano (12) je opatreno otocným závesem (8) pro eliminaci otácek rotoru (16) a jejich prenosu na padákové snury.

Description

Balistický záchranný systém pro letouny s rotujícím křídlem

Oblast techniky

Vynález se týká balistického záchranného systému pro letouny s rotujícím křídlem, jako jsou helikoptéry, gyrokoptéry a vírníky, který sestává z alespoň jednoho záchranného padáku, který je před aktivací systému složen v úložném kontejneru a je opatřen raketovým motorem, umístěným v raketnici, propojené aktivačním vedením s aktivační pákou, uspořádanou v dosahu pilota.

Dosavadní stav techniky

Dosud se takovéto systémy poměrně běžně používají zejména pro ultralehká letadla za účelem záchrany těchto letadel a jejich posádky v krizových situacích, například při haváriích způsobených srážkou, při selhání motoru nebo ztrátě možnosti ovládání letadla a podobně, a jsou předmětem i mnoha patentových spisů.

Z patentového spisu CZ 285318 je tak známý padákový záchranný systém zejména pro ultralehká letadla, rogalla a motorové tříkolky, který je aktivován raketovým motorem, který vynese mimo letadlo vrchlík padáku složený ve vnitřním kontejneru. Vnitřní kontejner je zasunut spolu s nosnými šňůrami padáku a spojovacím popruhem padáku ve vnějším kontejneru, opatřeném odnímatelným krytem. Raketový motor, uložený v raketnici uchycené na vnějším kontejneru, je spojen spojovacím lanem s vnitřním kontejnerem a spojovací popruh, spojený s nosnými šňůrami padáku, je svým druhým volným koncem, opatřeným šroubovací karabinou, ukotven na drak letadla. Spoušť raketového motoru je spojena ovládacím lankem s rukojetí, která je umístěna v dosahu pilota. Z patentového spisu EP 1509448 je dále známo záchranné zařízení letadla, u něhož je padákový systém doplněn ve spodní části letadla nafukovacími vaky, pracujícími na principu airbagů a tlumícími jeho dopad.

Jak tato, tak i další známá obdobná řešení, však nelze použít u helikoptér, vírníků a jiných letounů s rotujícím křídlem, a to s ohledem na svislou osu rotace jejich rotorů. Do určité míry je problém použití těchto záchranných systémů vyřešen padákovým systémem pro helikoptéry dle patentového spisu US 6,199,799, podle něhož je záchranný padák umístěn v horní nástavbě helikoptéry nad listy jeho rotoru. Toto řešení však přichází v úvahu pouze u helikoptér s dutým rotorem, kterým prochází nosná tyč horní nástavby.

Z patentového spisu US 5,836,544 je pak známý nouzový přistávací systém pro helikoptéry, který je tvořen alespoň jedním padákem a je zároveň doplněn spodními airbagy, umístěnými pod spodní částí helikoptéry. Toto řešení je ale použitelné zejména u helikoptér větších rozměrů, kde je možno umístit padáky tak, aby jejich spojovací lana s helikoptérou byla mimo rozsah otáčejícího se rotoru.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nevýhody dosavadního stavu techniky jsou do značné míry odstraněny balistickým záchranným systémem pro letouny s rotujícím křídlem, jako jsou helikoptéry, gyrokoptéry a vírníky, sestávajícím z alespoň jednoho záchranného padáku, který je před aktivací systému složen v úložném kontejneru, a je opatřen raketovým motorem, umístěným v raketnici, propojené aktivačním vedením s aktivační pákou, uspořádanou v dosahu pilota, podle předkládaného vynálezu. Podstata vynálezu přitom spočívá v tom, že jeden či více jednotlivých záchranných padáků jsou připevněny k rotoru letounu s rotujícím křídlem pod jeho otočnými listy alespoň jedním kotvícím lanem, procházejícím po ukončení aktivace systému mezi těmito otočnými listy směrem vzhůru, přičemž kotvící lano je opatřeno otočným závěsem pro eliminaci otáček rotoru a jejich přenosu na padákové šňůry.

Při konkretizaci myšlenky vynálezu pak přicházejí do úvahy dvě následující základní varinty jeho řešení.

Při první základní variantě řešení dle vynálezu jsou jeden či více záchranných padáků přes své padákové šňůry a vrchlíková lana spojeny s jedním závěsným lanem, které je pak prostřednictvím otočného závěsu se dvěma vůči sobě otočnými závěsnými oky spojeno s kotvícím lanem. Toto kotvící lano je opatřeno na svém konci kotvící smyčkou, uspořádanou kolem hřídele rotoru letounu s rotujícím křídlem pod jeho otočnými listy.

Při aktivaci systému dojde působením raketového motoru k vynesení, a to obvykle z boční strany letounu s rotujícím křídlem, tedy helikoptéry, gyrokoptéry či vírníku, jednoho či více záchranných padáků do dostatečné vzdálenosti od letounu, které se po naplnění vrchlíků padáků poté prosmýknutím jejich kotvícího lana přes otáčející se listy rotoru dostanou v případě nouze nad letoun s rotujícím křídlem resp. nad helikoptéru, gyrokoptéru či vírník a umožní tak jeho bezpečné snesení na zem. Samozřejmě se v případě kotvícího lana musí jednat o lano dostatečné pevnosti, např. o lano ocelové nebo lano aramidové, označované rovněž jako lano kevlarové, aby při jeho prosmýknutí rotorem nedošlo k jeho narušení.

Otočný závěs pak zajistí eliminaci vlivu otáčení rotoru na závěsné lano, neboť natažením kotvícího lana po aktivaci systému dojde k utažení kotvící smyčky kolem otáčejícího se rotoru. Bez tohoto otočného závěsu mezi kotvícím lanem a závěsným lanem záchranného padáku by došlo k přenosu otáček rotoru z lana na padákové šňůry, jejich následnému stažení a tím i ke zborcení padákového vrchlíků, který by se stal nefunkčním.

Pro správnou funkci balistického záchranného systému je plně dostačující jeden záchranný padák, spojený přes závěsné lano a otočný závěs s kotvícím lanem.

Efektivnější je však použití více záchranných padáků, a to nejlépe tří, navzájem spřažených do jedné padákové soustavy, umístěné buď v jednom úložném kontejneru, rozděleném nejlépe podle počtu záchranných padáků na jednotlivé úložné sekce, nebo případně i ve více úložných kontejnerech, přičemž záchranné padáky jsou vynášeny jedním raketovým motorem a jsou pres jedno společné závěsné lano a jeden otočný závěs ukotveny k rotoru jedním kotvícím lanem.

Nicméně však může samozřejmě přicházet v úvahu i použití více samostatných padáků, které jsou umístěny jednotlivě v samostatných úložných kontejnerech, a mohou být případně vynášeny i z různých stran helikoptéry, gyrokoptéry či vírníku samostatnými raketovými motory, přičemž jsou přes samostatná závěsná lana a otočné závěsy ukotveny k rotoru samostatnými kotvícími lany.

Při druhé základní variantě řešení dle vynálezu je otočný závěs uspořádán okolo osy rotoru pod jeho otočnými listy, přičemž otočný závěs je tvořen ložiskovým věncem, k jehož vnějšímu kroužku je svým jedním koncem připevněno alespoň jedno kotvící lano. Záchranný padák je pak upoután ke druhému konci kotvícího lana.

Zejména při této druhé základní variantě může přicházet v úvahu použití dvou samostatných záchranných padáků nebo dvou jejich samostatných soustav, vynášených svými raketovými motory protilehle z pravé a levé strany letounu. Protilehlým uchycením kotvících lan obou záchranných padáků k otočnému závěsu by tak došlo při aktivaci systému v podstatě ke stejnoměrnému silovému zatížení otočného závěsu a jeho vystředéní na rotoru letounu s rotujícím křídlem.

Podstata vynálezu spočívá dále vtom, že všechny součásti systému, a to jak alespoň jeden úložný kontejner s aspoň jedním záchranným padákem, jakož i s raketnicí s raketovým motorem, tak i kotvící lano jsou před aktivací systému zakryty, například zalaminováním, v plášti letounu s rotujícím křídlem resp. helikoptéry, gyrokoptéry či vírníku.

Výhodou řešení dle vynálezu je zejména zajištění bezpečnosti posádky a zamezení poškození stroje v podstatě u jakéhokoli typu letounu s rotujícím křídlem, což bylo dosud problematické s ohledem na již výše zmíněnou svislou osu rotace jejich rotorů, a při vzniku jakýchkoli krizových situací.

-5Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn schematickými výkresy tří konkrétních příkladů provedení balistického záchranného systému podle vynálezu včetně zobrazení jednotlivých fází před a po jeho aktivaci, kde znázorňuje:

obr. 1 - balistický záchranný systém v první základní variantě se třemi záchrannými padáky před aktivací obr. 2 - balistický záchranný systém v první základní variantě se třemi záchrannými padáky v průběhu aktivace obr. 3 - balistický záchranný systém v první základní variantě se třemi záchrannými padáky po jeho aktivaci obr. 4 - detail otočného závěsu mezi kotvícím a závěsným lanem záchranného padáku balistického záchranného systému dle první varianty obr.5 - balistický záchranný systém v první základní variantě s jedním záchranným padákem po jeho aktivaci obr.6 - balistický záchranný systém ve druhé základní variantě v průběhu aktivace

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Balistický záchranný systém v prvním příkladném provedení vynálezu, zobrazeném na obr. 1 až obr. 4, sestává ze tří záchranných padáků 1, spřažených do jedné padákové soustavy, které jsou před aktivací systému složeny v jednom, na tři úložné sekce rozděleném, úložném kontejneru 2, a jsou opatřeny jedním společným raketovým motorem 3, umístěným v raketnici 4, propojené aktivačním vedením 5 s aktivační pákou 6, uspořádanou v dosahu pilota.

Jednotlivé záchranné padáky 1 jsou přes své padákové šňůry a vrchlíková lana 19 spojeny karabinami 20 s jedním závěsným lanem 7, které je pak prostřednictvím jednoho otočného závěsu 8 se dvěma vůči sobě otočnými závěsnými oky 9,10 spojeno s kotvícím lanem 12. Kotvící lano 12 je opatřeno na svém konci stahovací kotvící smyčkou 13, uspořádanou kolem rotoru 16 letounu s rotujícím křídlem 14, v tomto případě helikoptéry, pod jeho otočnými listy 17.

Jak je blíže patrno z obr. 4, závěsné lano 7 je upevněno do horního otočného závěsného oka 9 a kotvící lano 12 do spodního otočného závěsného oka 10 otočného závěsu 8. Otočný závěs 8 je opatřen v dělící rovině 11 již blíže neznázorněným axiálním ložiskem pro umožnění vzájemného otáčení obou otočných závěsných ok 9,10 vůči sobě v šipkami naznačeném směru.

Jak úložný kontejner 2 se záchrannými padáky 1 a jejich závěsným lanem 7, jakož i s raketnicí 4 s raketovým motorem 3, tak i kotvící lano 12 s kotvící smyčkou 13 jsou před aktivací systému zakryty v plášti 15 letounu s rotujícím křídlem 14 resp. v tomto příkladě provedení v bočním plášti helikoptéry.

Jak je patrno z obr. 2, dojde po aktivaci systému k bočnímu vynesení záchranných padáků 1 do vnějšího prostoru, které se, jak je posléze naznačeno na obr. 3, rozprostřou nad otočnými listy 17 rotoru 16 stroje a umožní jeho bezpečné přistání. Vyhořelý raketový motor 3, jak je rovněž patrno na obr. 3, zůstává přitom připevněn prostřednictvím spojovací lemovky 18 na vrchlících záchranných padáků 1 Jak je lépe patrno z obr. 2, spojovací lemovka 18 kromě jiného slouží k současnému vynesení všech záchranných padáků 1 raketovým motorem 3 do dostatečné vzdálenosti od letounu s rotujícím křídlem 14.

Příklad 2

Balistický záchranný systém ve druhém příkladném provedení vynálezu, zobrazeném již jen na obr. 5, sestává pouze z jednoho záchranného padáku t Tento záchranný padák 1 byl před aktivací systému složen v jednom, zde již blíže nenaznačeném jednoduchém úložném kontejneru 2, a byl opatřen jedním raketovým motorem 3, rovněž umístěným ve zde již neznázorněné raketnici 4, propojené aktivačním vedením 5 s aktivační pákou 6, uspořádanou v dosahu pilota obdobně jako v předchozím příkladu provedení.

Tento záchranný padák 1_ je přes své padákové šňůry a vrchlíkové lano 19 spojen karabinou 20 s jedním závěsným lanem 7, které je rovněž obdobně jako v předchozím příkladu provedení prostřednictvím otočného závěsu 8 se dvěma vůči sobě otočnými závěsnými oky 9,10 spojeno s kotvícím lanem 12. Kotvící lano 12 je pak také opatřeno na svém konci stahovací kotvící smyčkou _13, uspořádanou kolem rotoru 16 letounu s rotujícím křídlem 14, v tomto případě helikoptéry, pod jeho otočnými listy 17.

Jednotlivé fáze aktivace balistického záchranného systému v tomto druhém příkladu provedení vynálezu jakož i jeho základní součásti včetně jejich zakrytí v plášti 15 jsou tak v podstatě shodné s jeho prvním příkladným provedením a liší se jen počtem záchranných padáků 1.

Příklad 3

Balistický záchranný systém ve třetím příkladném provedení vynálezu, zobrazeném již jen na obr. 6, sestává rovněž pouze z jednoho záchranného padáku 1. Tento záchranný padák 1. byl před aktivací systému složen v jednom, zde již blíže nenaznačeném jednoduchém úložném kontejneru 2, a byl opatřen jedním raketovým motorem 3, rovněž umístěným ve zde již neznázorněné raketnici 4, propojené aktivačním vedením 5 s aktivační pákou 6, uspořádanou v dosahu pilota obdobně jako v obou předchozích příkladech provedení.

Na rozdíl od obou předchozích příkladů provedení se však zde jedná o konkrétní příklad druhé základní varianty řešení dle vynálezu, u které je otočný závěs 8 uspořádán okolo osy rotoru 16 pod jeho otočnými listy 17.

Otočný závěs 8 na rotoru 16 je přitom tvořen již blíže neznázorněným ložiskovým věncem, k jehož vnějšímu kroužku je svým jedním koncem připevněno kotvící lano 12, přičemž ke druhému konci kotvícího lana 12 je upoután jeden záchranný padák 1.

Co se týče zde použitého otočného závěsu 8, jedná se v tomto příkladu provedení v podstatě o ložisko, které je uspořádáno okolo osy rotoru 16 a pro upevnění kotvícího lana 12 je opatřeno vnějším úchytným okem. Bližší jeho znázornění proto není nutné.

Průmyslová využitelnost

Vynález lze široce uplatnit zejména jak u helikoptér, zařazených do kategorie UL (ultralehké) s nosností do 472 kg a katagorie LSA (leigh sport aircraft) s nosností do 600 kg, tak i případně při patřičném dimenzování do kategorie CA (civile aircraft) s nosností nad 600 kg.

9Seznam vztahových značek záchranný padák úložný kontejner raketový motor raketnice aktivační vedení aktivační páka závěsné lano otočný závěs horní otočné závěsné oko spodní otočné závěsné oko dělící rovina kotvící lano kotvící smyčka letoun s rotujícím křídlem plášť rotor otočné listy rotoru spojovací lemovka vrchlíkové lano karabina

PV2OÍ2-258

Claims (6)

1. Balistický záchranný systém pro letouny šrotujícím křídlem, jako jsou helikoptéry, gyrokoptéry a vírníky, sestávající z alespoň jednoho záchranného padáku (1), který je před aktivací systému složen v úložném kontejneru (2), a je opatřen raketovým motorem (3), umístěným v raketnici (4), propojené aktivačním vedením (5) s aktivační pákou (6), uspořádanou v dosahu pilota, vyznačující se tím, že jeden či více jednotlivých záchranných padáků (1) jsou připevněny k rotoru (16) letounu šrotujícím křídlem (14) pod jeho otočnými listy (17) alespoň jedním kotvícím lanem (12), procházejícím po ukončení aktivace systému mezi těmito otočnými listy (17) směrem vzhůru, přičemž kotvící lano (12) je opatřeno otočným závěsem (8) pro eliminaci otáček rotoru (16) a jejich přenosu na padákové šňůry.

2. Balistický záchranný systém pro letouny šrotujícím křídlem podle nároku 1, vyznačující se tím, že kotvící lano (12) je pro připevnění k rotoru (16) opatřeno na jednom svém konci kolem rotoru (16) stahovací kotvící smyčkou (13), přičemž otočný závěs (8) je uspořádán na druhém konci kotvícího lana (12).

3. Balistický záchranný systém pro letouny s rotujícím křídlem podle nároku 2, vyznačující se tím, že otočný závěs (8) je opatřen dvěma vůči sobě otočnými závěsnými oky (9,10), přičemž ke spodnímu závěsnému oku (10) je připevněno svým druhým koncem kotvící lano (12) a k hornímu závěsnému oku (9) upoutáno závěsné lano (7) s karabinou (20) pro připevnění alespoň jednoho záchranného padáku (1).

4. Balistický záchranný systém pro letouny šrotujícím křídlem podle nároku 1, vyznačující se tím, že otočný závěs (8) je uspořádán okolo osy rotoru (16) pod jeho otočnými listy (17).

5. Balistický záchranný systém pro letouny s rotujícím křídlem podle nároku 4, vyznačující se tím, že otočný závěs (8) okolo osy rotoru (16) je tvořen ložiskovým věncem, k jehož vnějšímu kroužku je svým jedním koncem připevněno alespoň jedno kotvící lano (12), přičemž ke druhému konci kotvícího lana (12) je upoután alespoň jeden záchranný padák (1).

6. Balistický záchranný systém pro letouny s rotujícím křídlem podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jak alespoň jeden úložný kontejner (2) s alespoň jedním záchranným padákem (1), jakož i s raketnicí (4) s raketovým motorem (3), tak i kotvící lano (12) jsou před aktivací systému zakryty v plášti (15) letounu s rotujícím křídlem (14).