ITMI20100006U1 - Dispositivo assorbitore d'energia per un sedile di elicottero - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo tecnico del trovato

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo atto a proteggere gli occupanti di un elicottero dagli effetti di forze d’accelerazione anomale che si manifestano nel caso di un atterraggio di emergenza.

Stato della tecnica

I traumi agli occupanti di un elicottero provocati da un atterraggio d’emergenza per molto tempo sono stati ritenuti inevitabili. Tuttavia, in considerazione della natura e della gravità degli inconvenienti sia sodali che economici derivanti da tali infortuni, negli ultimi anni è accresciuta la sensibilità dei tecnici del settore aeronautico verso la necessità di minimizzare per gli occupanti di un elicottero le conseguenze negative di un brusco impatto al suolo durante un atterraggio d’emergenza. In risposta a tale esigenza, si è avuto un notevole interesse nel miglioramento del grado di sicurezza passiva, in generale, della struttura dei sedili di elicottero ed, in particolare, dei cusdni utilizzati per la seduta di tali sedili.

A questo riguardo, lo stato della tecnica include diversi dispositivi ammortizzatori in grado di mitigare gli effetti sull’occupante di un sedile delle forze d’accelerazione verticali conseguenti ad un impatto al suolo di un elicottero, dissipando l'energia di impatto prima che venga trasmessa al corpo dell'occupante.

In una forma di realizzazione nota, questi dispositivi sono integrati nel cuscino del sedile e consistono di solito in una speciale imbottitura di materiale espanso o cellulare che è capace di subire una deformazione controllata, in modo da assorbire l'energia dell’impatto che si verifica all'atterraggio.

Un dispositivo di questo tipo è descritto, ad esempio, nella pubblicazione di brevetto statunitense N. 6.938.290 che concerne specificamente un cuscino di sedile avente una imbottitura formata da una molteplicità di strati sovrapposti deformabili in grado di assorbire l’energia di impatto conseguente ad un atterraggio di emergenza di un elicottero. A questo scopo, ciascun strato presenta un grado di durezza differente ed include una pluralità di celle tra loro comunicanti nelle quali è contenuto un fluido gassoso a pressione atmosferica o superiore.

Questo cuscino avrebbe un elevato potere di smorzamento dei colpi e consentirebbe di ridurre notevolmente i danni provocati dalle forze d’impatto nel caso di un atterraggio d’emergenza. Tuttavia, poiché il potere di assorbimento dell’energia è correlato al numero e allo spessore degli strati deformabili dell’imbottitura del cuscino, si comprende facilmente come ciò rappresenti una seria limitazione all’applicabilità del cuscino, in particolare in quei casi molto frequenti in cui si debbano effettuare della modifiche di miglioramento della sicurezza passiva di elicotteri già in servizio, le quali modifiche spesso devono essere fatte rispettando determinati vincoli dimensionali e/o strutturali della configurazione dei sedili preesistenti, al fine di garantire una corretta postura dell'occupante durante il volo. Questo è particolarmente necessario per il sedile del pilota e del copilota dell'elicottero poiché si deve garantire la possibilità di manovrare le leve e le manopole di comando senza impedimenti.

Il richiedente della presente domanda ha ideato e realizzato il presente trovato per ovviare all'inconveniente summenzionato e per ottenere ulteriori vantaggi che appariranno più chiaramente nel seguito.

Sommario del trovato

Uno scopo del presente trovato è di realizzare un dispositivo assorbitore d'energia per un sedile di elicottero che riduca in maniera efficace gli effetti dei carichi dinamici verticali che opprimono l'occupante di tale sedile nel caso di un brusco impatto al suolo durante un atterraggio d’emergenza, al fine di rendere tale impatto sostenibile per il corpo dell’occupante del sedile.

Un ulteriore scopo del presente trovato è di realizzare un dispositivo assorbitore d’energia per un sedile di elicottero che possa essere installato con relativa semplicità nella seduta del sedile senza alterare sostanzialmente le caratteristiche dimensionali e/o strutturali del sedile, al fine di consentire l’applicazione del dispositivo in qualsivoglia sedile preesistente per operazioni di miglioramento o di adeguamento normativo della sicurezza passiva dell'elicottero.

Un altro scopo ancora del presente trovato è di rendere disponibile un dispositivo assorbitore d'energia per un sedile di elicottero che sia semplice ed affidabile nel funzionamento e non presenti rìschi nell’utilizzo normale.

Questi scopi vengono raggiunti, secondo il presente trovato, con un dispositivo assorbitore d’energia per un sedile di elicottero, caratterizzato dal fatto che è costituito da un cuscino comprendente un involucro formato da una membrana elastica a tenuta di gas che può essere dilatata per aumentare il volume di detto cuscino e creare così un supporto deformabile atto ad assorbire in modo relativamente graduale la forza d'inerzia diretta sostanzialmente verso il basso esercitata da un occupante del sedile nel caso di un brusco impatto al suolo dell'elicottero.

Il dispositivo sopra descritto permette di avere un cuscino di forma compatta nelle condizioni normali d’impiego. Dipende particolarmente da ciò la possibilità di installare il cuscino nella zona di seduta di un sedile preesistente, senza alterare la conformazione del sedile o la postura dell'occupante del sedile. I vantaggi derivanti da ciò sono evidenti: il pilota o altro occupante dell'elicottero può assumere la stessa posizione normale di seduta, in modo da poter manovrare senza variazioni tutte le leve e le manopole di comando.

Il dispositivo possiede d'altra parte un adeguato potere ammortizzatore per assorbire in modo efficace le sollecitazioni cui sono sottoposti gli occupanti dell'elicottero nel caso di un impatto al suolo in un atterraggio d'emergenza.

Nella forma di realizzazione del trovato viene proposto che la gonfiatura dell'involucro avvenga mediante un generatore di gas che utilizza come sorgente di gas un recipiente contenente un gas in pressione. Il vantaggio di impiegare un generatore di gas di questo tipo è che si evitano così possibili rischi ed inconvenienti connessi all'elevata temperatura di funzionamento dei generatori di gas di tipo pirotecnico usualmente impiegati per scopi simili, ad esempio nei veicoli terrestri.

Il generatore di gas impiegato nel presente trovato è d'altra parte ugualmente rapido nell'attivazione, sia con comando puramente meccanico che elettromeccanico, permettendo di gonfiare l'involucro in tempi dell'ordine di qualche decina di millisecondi.

Per quanto riguarda la forma esterna dell’involucro, questa viene scelta in modo che, a seguito della dilatazione dell'involucro, in nessun punto del cuscino si verifichi una pressione pericolosa per l'occupante del sedile e, nel caso del pilota o del copilota, questi sia in grado di manovrare senza disturbo le leve e le manopole di comando dell'elicottero.

Breve descrizione dei disegni

Il presente trovato viene qui appresso descritto in maggiore dettaglio con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la Figura 1 è una vista in esploso di un sedile provvisto di un dispositivo assorbitore d’energia secondo il presente trovato, la Figura 2 è una vista laterale del sedile di Figura 1 in una prima condizione operativa del dispositivo assorbitore d'energia, e

la Figura 3 è una vista laterale del sedile di Figura 1 in una seconda condizione operativa del dispositivo assorbitore d'energia.

Descrizione dettagliata della forma di realizzazione del trovato Con riferimento inizialmente alla Figura 1 dei disegni, in essa è rappresentata, in esploso, la struttura di un sedile di elicottero, indicata nel complesso con 10. La struttura di sedile presenta, in modo di per sé noto, una zona di seduta 11 ed una zona di schienale 12. La zona di seduta 11 e la zona di schienale 12 sono provviste ciascuna di un cuscino 13 e, rispettivamente, 14.

Secondo il presente trovato, il cuscino 13 della zona di seduta 11 comprende un involucro 15 formato da una membrana elastica stagna dilatabile. L'involucro 15 è disposto internamente al cuscino 13, nella parte inferiore, centrale o superiore di questo, ed è proporzionato alla larghezza ed alla lunghezza del cuscino.

Per la gonfiatura dell’involucro 15 è previsto, secondo il presente trovato, un generatore di gas 16 che è collegato operativamente all’involucro 15 e, nel caso di un atterraggio d’emergenza, può essere attivato manualmente dall'occupante del sedile, tramite un comando posto sulle leve o sulle manopole di comando dell’elicottero, oppure può essere attivato automaticamente, tramite uno o più sensori montati a bordo dell’elicottero.

Quando l'involucro 15 è completamente dilatato, si ha un sensibile aumento del volume del cuscino 13, come illustrato nella Figura 2 dei disegni. In questo modo, il cuscino 13 forma un supporto deformabile che è in grado di assorbire in modo relativamente graduale la forza diretta sostanzialmente verso il basso esercitata, a causa della sua inerzia, dall'occupante del sedile nel caso di un impatto al suolo dell'elicottero. In sostanza, durante tale deformazione il cuscino 13 assorbe l'energia cinetica dell'occupante del sedile, così che l'occupante del sedile subisce una decelerazione ridotta in confronto con la brusca decelerazione in caso di tale impatto della cabina dell'elicottero. In questo modo, sono ridotti in maniera significativa i carichi che opprimono l'occupante del sedile a causa di tale impatto, con la conseguenza che l'impatto diventa sostenibile e l'occupante del sedile ha maggiori possibilità di uscire indenne dall'incidente.

Allo scopo di evitare fenomeni di rimbalzo del corpo dell'occupante del sedile, è previsto che l'involucro 15 sia dotato di una valvola (non illustrata) atta a determinarne lo sgonfiamento controllato e il conseguente ritorno del cuscino 13 alla forma iniziale dopo un determinato tempo, come illustrato nella Figura 3 dei disegni.

Secondo il trovato, il generatore di gas 16 utilizza come sorgente di gas un recipiente contenente un gas, ad esempio C02, in pressione. Il recipiente è chiuso da una capsula frangibile ed il generatore di gas 16 include un organo perforatore atto a rompere la capsula e provocare quindi l'immissione di gas nell'involucro 15. L'organo perforatore è trattenuto contro l'azione di una molla da un fermo meccanico che viene rimosso al momento dell’attivazione del generatore di gas 16. Un generatore di gas di questo tipo è particolarmente adatto aH’applicazione del presente trovato perché, oltre ad agire in tempi relativamente brevi, dell'ordine di qualche decina di millisecondi, evita anche gli inconvenienti legati all'elevata temperatura di funzionamento dei generatori di gas pirotecnici impiegati per scopi simili, ad esempio nei veicoli terrestri.

Da quanto sopra esposto, si comprende facilmente che il dispositivo secondo il presente trovato consegue gli scopi prefissi. In particolare, si può osservare che il dispositivo può essere installato con relativa facilità nei sedili di elicottero preesistenti, senza che ciò comporti un'alterazione delle caratteristiche dimensionali e/o strutturali del sedile. In questo modo, il dispositivo è adatto ad essere applicato in quei casi in cui si debbano effettuare delle modifiche di miglioramento della sicurezza passiva di elicotteri già in servizio.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo assorbitore d’energia per un sedile di elicottero, caratterizzato dal fatto che è costituito da un cuscino comprendente un involucro formato da una membrana elastica a tenuta di gas che può essere dilatata per aumentare il volume di detto cuscino e creare così un supporto deformabile atto ad assorbire in modo relativamente graduale la forza d'inerzia diretta sostanzialmente verso il basso esercitata da un occupante del sedile nel caso di un brusco impatto al suolo dell'elicottero.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che per la gonfiatura di detto involucro è previsto un generatore di gas che utilizza come sorgente di gas un recipiente contenente un gas in pressione.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto generatore di gas è attivato manualmente tramite un apposito comando installato sulle leve oppure sulle manopole di comando dell’elicottero.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto generatore di gas è attivato automaticamente uno o più sensori installati sull'elicottero.