RU2381959C1 - Aircraft system of rescue operations support - Google Patents
Aircraft system of rescue operations support Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381959C1 RU2381959C1 RU2008128367/11A RU2008128367A RU2381959C1 RU 2381959 C1 RU2381959 C1 RU 2381959C1 RU 2008128367/11 A RU2008128367/11 A RU 2008128367/11A RU 2008128367 A RU2008128367 A RU 2008128367A RU 2381959 C1 RU2381959 C1 RU 2381959C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rescue
- flying
- aircraft
- equipment
- flying platform
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к авиационным системам и комплексам обеспечения спасательных работ, применяемым для спасения людей при пожарах в высотных зданиях, в зонах землетрясений, техногенных аварий и катастроф.The present invention relates to aviation systems and rescue support systems used to save people during fires in high-rise buildings, in earthquake zones, industrial accidents and disasters.
В числе основных проблем при создании средств обеспечения спасательных работ следует отметить следующие:Among the main problems in creating rescue support tools are the following:
- обеспечение доступа к пострадавшим, эффективности и безопасности проведения спасательных работ в экстремальных условиях;- providing access to victims, the effectiveness and safety of rescue operations in extreme conditions;
- повышение производительности спасательных работ с сокращением времени на подготовительные операции;- increase the productivity of rescue operations with a reduction in time for preparatory operations;
- снижение стоимости выполнения спасательных работ;- reduction in the cost of rescue operations;
- сокращение числа человеческих потерь в зонах проведения спасательных работ.- reduction in the number of human losses in the areas of rescue operations.
Известны несколько подходов к решению данных проблем.Several approaches to solving these problems are known.
Спасательное устройство, содержащее трос, одним концом прикрепленный к объекту, находящемуся в аварийной ситуации, а другим - к опоре на земле. На тросе размещен тормозной механизм. Спасаемый с объекта человек надевает спасательный пояс и покидает зону аварии (пожара). Под действием массы человека бегунок этого устройства скользит по спасательному тросу к земле. Для предотвращения удара человека о землю либо о предмет, за который закреплен второй конец спасательного троса, второй бегунок с помощью тормозного троса поднимается вверх по спасательному тросу на некоторое расстояние от земли. Второй конец тормозного троса держат несколько человек. Самортизировав удар движущегося к земле человека после соприкосновения бегунков, люди, держащие тормозной трос, плавно опускают спасаемого человека на землю. (Патент Франции №2035664, кл. А62В 1/00, 1971 г.)A rescue device containing a cable, one end attached to an object in an emergency, and the other to a support on the ground. The brake mechanism is located on the cable. The person being rescued from the object puts on a lifebelt and leaves the accident (fire) zone. Under the influence of human mass, the slider of this device slides along the rescue rope to the ground. To prevent a person from striking the ground or about an object for which the second end of the rescue cable is fixed, the second runner with the help of the brake cable rises up the rescue cable a certain distance from the ground. The second end of the brake cable is held by several people. Having cushioned the blow of a person moving to the ground after the runners touch, people holding the brake cable smoothly lower the person to be saved to the ground. (French Patent No. 2035664, CL A62B 1/00, 1971)
Из целого ряда недостатков, при кажущейся простоте данного устройства, выделяется основной - сложность, ненадежность, а иногда и невозможность доставки и закрепления троса в конструкции аварийного объекта. Для начала работы данного устройства необходимо привлекать дополнительную технику, в том числе авиационную.From a number of shortcomings, with the apparent simplicity of this device, the main one stands out - complexity, unreliability, and sometimes the inability to deliver and secure the cable in the design of the emergency facility. To start the operation of this device, it is necessary to attract additional equipment, including aviation.
Известно также устройство для доставки бросательных концов при спасении на пожаре, содержащее воздушный шар, управляемый установленной на поверхности земли лебедкой с канатом, который имеет регулировочную катушку со стопором и запасованным на ее барабане тросом, а также монтажную рамку, закрепленную на корпусе катушки, причем свободный конец троса прикреплен к воздушному шару, а свободный конец каната и бросательные концы - к монтажной рамке. Кроме того, устройство имеет минимум одну катушку с пиротехническим стопором, на барабане которой запасован один из бросательных концов, а канат выполнен в виде электрического кабеля, подключенного к источнику питания и пиротехническому стопору. (Авторское свидетельство СССР №931195, МПК А62В 1/18, 19.05.80.)It is also known a device for delivering casting ends during fire rescue, comprising a balloon controlled by a winch with a rope mounted on the surface of the earth, which has an adjustment coil with a stopper and a rope stored on its drum, as well as a mounting frame fixed to the coil body, and free the end of the cable is attached to the balloon, and the free end of the rope and the casting ends to the mounting frame. In addition, the device has at least one coil with a pyrotechnic stopper, on the drum of which one of the throwing ends is stocked up, and the rope is made in the form of an electric cable connected to a power source and a pyrotechnic stopper. (USSR author's certificate No. 931195, IPC А62В 1/18, 05/19/80.)
Визуальный контроль и управление данным устройством с земли, использование аэростатического средства в качестве грузоподъемного устройства не обеспечивают необходимую точность доставки бросательных концов при спасении на пожаре, увеличивая временной цикл подготовки к непосредственному спасению людей.Visual monitoring and control of this device from the ground, the use of aerostatic means as a lifting device do not provide the necessary accuracy of the delivery of throwing ends when rescuing in a fire, increasing the time cycle of preparation for the direct rescue of people.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ спасения людей с помощью винтокрылого летательного аппарата и винтокрылый летательный аппарат. (Патент РФ №2132799, В64С 27/00, 28.01.98.)Closest to the proposed invention in terms of essential features is a method of saving people using a rotorcraft and rotorcraft. (RF patent No. 2132799,
В данном техническом решении для спасения людей из высотного здания используется винтокрылый летательный аппарат, который осуществляет подлет к вертикальной стене здания выше места нахождения пострадавших. Его жестко закрепляют на стене, останавливают его воздушные винты, пострадавших закрепляют на тросе лебедки, установленной на корпусе летательного аппарата, и транспортируют лебедкой в безопасное место. На корпусе летательного аппарата установлены выдвигаемое причальное устройство, а в нижней части корпуса - жесткие воздушные винты с оградительными устройствами, носовая часть кабины снабжена откидывающейся дверью для выхода спасателя, на верхней части корпуса установлено пиротехническое устройство для дистанционного разрушения стекол зданий, а по бортам установлены лебедки с тросами.This technical solution uses a rotary-wing aircraft to save people from a high-rise building, which flies up to the vertical wall of the building above the location of the victims. It is rigidly fixed to the wall, its propellers stop it, the injured are fixed to the winch cable mounted on the aircraft body, and transported by the winch to a safe place. A retractable mooring device is installed on the aircraft’s hull, and in the lower part of the hull there are rigid propellers with protective devices, the bow of the cockpit is equipped with a hinged door for the lifeguard to exit, on the upper part of the hull there is a pyrotechnic device for remote destruction of the windows of buildings, and winches are installed on the sides with cables.
Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:
во-первых, подлет аппарата к стене здания выше места нахождения пострадавших, где бушует пожар. В этом случае огонь и дым стремятся вверх, т.е. в зону нахождения аппарата. Это усложняет его пилотирование, причаливание и ведет к негативным последствиям нахождения аппарата с экипажем на его борту в задымленной высокотемпературной зоне. Конструкция аппарата коробится, теряет прочность и становится неработоспособной.firstly, the device approaches the wall of the building above the location of the victims, where a fire is raging. In this case, fire and smoke tend to rise, i.e. into the zone of the apparatus. This complicates its piloting, mooring and leads to negative consequences of finding the vehicle with the crew on board in a smoky high-temperature zone. The design of the apparatus warps, loses strength and becomes inoperative.
Во-вторых, консольное крепление аппарата значительной массы в перегретых пожаром перекрытиях ведет к неоправданному риску утери аппарата вместе с его экипажем из 2-х человек, так как он в этом случае является потенциально опасным объектом обрушения вниз со всеми вытекающими отсюда последствиями.Secondly, the cantilever mounting of a considerable mass of apparatus in ceilings overheated by a fire leads to an unjustified risk of losing the apparatus together with its crew of 2 people, since in this case it is a potentially dangerous object of collapse down with all the ensuing consequences.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание таких спасательных средств, которые при своей минимально возможной массе могли бы быть быстро доставлены и надежно закреплены на любом этаже высотного здания, обеспечивая безопасную эвакуацию пострадавших или подъем спасателей на терпящий бедствие этаж здания.The task to which the invention is directed is the creation of such life-saving appliances that, with their smallest possible mass, could be quickly delivered and securely fastened to any floor of a high-rise building, ensuring safe evacuation of injured people or raising rescuers to the floor of the building in distress.
Кроме того, ставится задача создания таких средств доставки спасательного оборудования в зону бедствия, которые могли бы в полуавтоматическом режиме по своим навигационным данным и данным с пилотируемого летательного аппарата, при непрерывном приборно-визуальном контроле с возможностью внесения поправок, быть наведены в нужное место зоны бедствия и надежно зафиксированы в аварийном объекте, причем само средство, доставившее спасательное оборудование, зону его закрепления должно покинуть по команде до начала проведения спасательной операции с целью сокращения риска ее проведения.In addition, the task is to create such means of delivering rescue equipment to the disaster zone that could semi-automatically according to their navigation data and data from the manned aircraft, with continuous instrumentation and visual control with the possibility of amendments, be brought to the right place in the disaster zone and securely fixed in the emergency facility, and the tool itself, which delivered the rescue equipment, the zone of its fastening should leave at the command before the rescue perazim to reduce the risk of it.
Третьей задачей изобретения является обеспечение высокопроизводительного проведения спасательных работ с сокращением времени на выполнение подготовительных операций (в том числе на земле).The third objective of the invention is the provision of high-performance rescue operations with reduced time for preparatory operations (including on the ground).
Четвертой задачей изобретения является возможность получения системы обеспечения выполнения спасательных работ, с минимальным привлечением существующих наземных средств спасения, со снижением стоимости выполнения операций и людских потерь.The fourth objective of the invention is the ability to obtain a system for ensuring the implementation of rescue operations, with minimal involvement of existing ground rescue equipment, with a reduction in the cost of operations and human losses.
Поставленные технические задачи решаются в результате того, что авиационная система обеспечения спасательных работ образована группой летательных аппаратов вертикального взлета и посадки с возможностью зависания, в составе которой - пилотируемый аппарат с туннельными воздушными винтами и одна, две, три и более беспилотные «летающие платформы» с закрепленным на каждой из них отделяемым спасательным оборудованием, причем каждая из «летающих платформ» оснащена аппаратурой самонаведения, причаливания и самофиксации к аварийному объекту, с устройствами отсоединения от доставленного спасательного оборудования и возможностью покидания зоны бедствия, при этом пилотируемый аппарат-носитель «летающих платформ» оснащен средствами обнаружения и маркирования предполагаемых мест самофиксации «летающих платформ» и обеспечен устройствами их крепления, штатного и экстренного отделения от своего борта, а также обеспечен аппаратурой управления и контроля работой всей авиационной системы в ручном и автоматизированном режимах.The stated technical problems are solved as a result of the fact that the aviation rescue support system is formed by a group of vertical take-off and landing aircraft with the possibility of hovering, which includes a manned vehicle with tunnel propellers and one, two, three or more unmanned “flying platforms” with detachable rescue equipment fixed on each of them, and each of the “flying platforms” is equipped with homing, mooring and self-fixation equipment for the emergency facility y, with devices for disconnecting from the delivered rescue equipment and the ability to leave the disaster area, while the manned carrier vehicle of the "flying platforms" is equipped with detection and marking of the alleged places of self-fixation of the "flying platforms" and provided with devices for their fastening, standard and emergency separation from their side , and also provided with equipment for controlling and monitoring the operation of the entire aviation system in manual and automated modes.
Частными существенными признаками изобретения являются следующие.Particular features of the invention are as follows.
При пожарах в высотных зданиях для доставки средств спасения терпящим бедствие людям используется группа летательных аппаратов вертикального взлета и посадки с возможностью их зависания. Пилотируемый аппарат с туннельными воздушными винтами, наделенный возможностями подхода на близкое расстояние к аварийному объекту с целью его обследования, маркирования мест установки спасательного оборудования и управления всеми техническими средствами спасения на уровне высоты пожара. Он же оснащен приспособлениями для доставки в зону бедствия «летающих платформ» с отделяемым от них спасательным оборудованием и является командным пунктом эвакуации пострадавших людей из аварийного объекта.During fires in high-rise buildings, a group of vertical take-off and landing aircraft with the possibility of their hovering is used to deliver rescue equipment to people in distress. A manned vehicle with tunnel propellers, endowed with the ability to approach close to the emergency object with the aim of examining it, marking the installation sites of rescue equipment and controlling all rescue equipment at the height of the fire. It is also equipped with devices for delivering "flying platforms" to the disaster area with rescue equipment detachable from them and is the command post for the evacuation of injured people from the emergency facility.
«Летающие платформы» в количестве более трех оснащены аппаратурой самонаведения на принципе комплексирования инерциальных навигационных систем со спутниковыми навигационными и корреляционно-экстремальными системами навигации, они имеют устройства причаливания и самофиксации к аварийному объекту по сигналам маркерных радиосветомаяков, установленных с борта пилотируемого летательного аппарата. «Летающие платформы» имеют устройства отсоединения от доставленного спасательного оборудования с возможностью покидания зоны установки спасательного оборудования с целью обеспечения минимального риска для пострадавших и находящихся внизу здания людей в случае неудачного закрепления спасательного оборудования в аварийном объекте.More than three “flying platforms” are equipped with homing equipment on the principle of combining inertial navigation systems with satellite navigation and correlation-extreme navigation systems, they have mooring and self-fixation devices for the emergency object based on the signals of marker radio beacons installed from the side of the manned aircraft. “Flying platforms” have devices for disconnecting from the delivered rescue equipment with the possibility of leaving the installation area of the rescue equipment in order to ensure minimal risk for the injured and people below the building in case of unsuccessful fastening of the rescue equipment in the emergency facility.
Эвакуация пострадавших людей из аварийного здания производится средствами минимальной массы на безопасное от пожара расстояние.Evacuation of injured people from the emergency building is carried out by means of minimum weight to a safe distance from the fire.
Обеспечиваемый технический результат заключается в интеграции возможностей пилотируемого и беспилотных летательных аппаратов вертикального взлета и посадки, их оборудования, систем и целевой нагрузки для создания единой системы обеспечения спасательных работ, недоступных для выполнения известными техническими средствами.The technical result provided is the integration of the capabilities of manned and unmanned aerial vehicles of vertical take-off and landing, their equipment, systems and target load to create a unified system for providing rescue operations inaccessible for performance by known technical means.
Заявляемая авиационная система обеспечения спасательных работ способна выполнять требуемые условия решаемых задач по быстрой и точной доставке спасательных средств в зону бедствия независимо от высоты ее нахождения с ее освобождением от выполнивших свою миссию «летающих платформ». Система может обеспечить высокопроизводительное проведение операций по спасению пострадавших с минимальным привлечением наземных средств спасения, со снижением стоимости выполнения операций и людских потерь.The inventive aviation rescue support system is capable of fulfilling the required conditions for the tasks to be solved for the quick and accurate delivery of rescue equipment to the disaster area, regardless of its height, with its release from the "flying platforms" that completed their mission. The system can provide high-performance rescue operations with minimal involvement of ground rescue equipment, while reducing the cost of operations and human losses.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг.1 - общий вид авиационной системы обеспечения спасательных работ, прибывшей к месту действия;- figure 1 is a General view of the aviation rescue support system, arrived at the scene;
- на фиг.2 - пилотируемый летательный аппарат с туннельными воздушными винтами вертикального взлета и посадки с закрепленной на его борту беспилотной «летающей платформой», несущей спасательное оборудование;- figure 2 - a manned aircraft with tunnel propellers of vertical take-off and landing with an unmanned “flying platform” fixed on its board carrying rescue equipment;
- на фиг.3 - размещение оборудования для управления и контроля работы авиационной системы на борту пилотируемого летательного аппарата;- figure 3 - placement of equipment for control and monitoring of the aviation system on board the manned aircraft;
- на фиг.4 - размещение оборудования автоматизированного управления и самонаведения на борту беспилотной «летающей платформы» и ее полезная нагрузка;- figure 4 - placement of automated control and homing equipment on board the unmanned "flying platform" and its payload;
- на фиг.5 - вид спереди на беспилотную «летающую платформу» с ее полезной нагрузкой;- figure 5 is a front view of an unmanned "flying platform" with its payload;
- на фиг.6 - вид сбоку на «летающую платформу» в момент ее причаливания к терпящему бедствие объекту;- figure 6 is a side view of the "flying platform" at the time of its approaching to the distressed object;
- на фиг.7 - вид сверху на «летающую платформу» со спасательным оборудованием, закрепленную на терпящем бедствие объекте;- Fig.7 is a top view of a "flying platform" with rescue equipment, mounted on a distressed object;
- на фиг.8 - вид сбоку на «летающую платформу» после закрепления ее на терпящем бедствие объекте;- in Fig.8 is a side view of the "flying platform" after securing it to a distressed object;
- на фиг.9 - вариант размещения полезной нагрузки сверху «летающей платформы»;- figure 9 is a variant of the placement of the payload on top of the "flying platform";
- на фиг.10 - общий вид доставляемого к месту бедствия спасательного оборудования;- figure 10 is a General view of the rescue equipment delivered to the disaster site;
- на фиг.11 - вариант спасательного оборудования типа «корзина»;- figure 11 is a variant of the rescue equipment of the type "basket";
- на фиг.12 - вариант спасательного оборудования типа «чулок».- Fig.12 is a variant of the rescue equipment of the type "stocking".
На представленных фигурах использованы следующие обозначения:The following notation is used in the figures shown:
1 - пилотируемый летательный аппарат с туннельными воздушными винтами вертикального взлета и посадки;1 - manned aircraft with tunnel propellers of vertical take-off and landing;
2 - беспилотная «летающая платформа»;2 - unmanned "flying platform";
3 - доставляемое спасательное оборудование;3 - delivered rescue equipment;
4 - аварийный объект (объект, терпящий бедствие);4 - emergency facility (facility in distress);
5 - средства крепления «летающей платформы» к борту пилотируемого ЛА;5 - means of fastening the "flying platform" to the side of the manned aircraft;
6 - средства штатного разделения пилотируемого ЛА и «летающей платформы»;6 - means of staff separation of a manned aircraft and a "flying platform";
7 - средства экстренного отделения «летающей платформы» от борта пилотируемого ЛА;7 - means of emergency separation of the "flying platform" from the side of a manned aircraft;
8 - бортовой комплекс управления и контроля полетом беспилотных «летающих платформ»;8 - on-board complex control and flight control of unmanned "flying platforms";
9 - блок видеокамер;9 - a block of video cameras;
10 - линия передачи изображения;10 - image transmission line;
11 - формирователь кадра;11 - frame former;
12 - высотомер;12 - altimeter;
13 - спутниковая навигационная система типа GPS;13 - satellite navigation system such as GPS;
14 - блок памяти;14 - memory block;
15 - портативный персональный компьютер;15 - portable personal computer;
16 - передатчик команд управления;16 - transmitter control commands;
17 - приемник команд ручного управления и сигналов ориентации «летающей платформы»;17 - receiver of manual control commands and orientation signals of the “flying platform”;
18 - устройство для дистанционной постановки маркерных радиосветомаяков;18 - a device for remote setting marker radio beacons;
19 - бортовой электронный комплекс самонаведения «летающей платформы»;19 - on-board electronic homing complex "flying platform";
20 - датчик-видеомодуль самонаведения «летающей платформы»;20 - sensor-video module homing "flying platform";
21 - бортовая система автоматического управления (САУ) «летающей платформой»;21 - on-board automatic control system (ACS) "flying platform";
22 - высотомер «летающей платформы»;22 - altimeter "flying platform";
23 - дальномер «летающей платформы»;23 - range finder "flying platform";
24 - спутниковая радионавигационная система типа GPS «летающей платформы»;24 - satellite radio navigation system type GPS "flying platform";
25 - блок сервоприводов;25 - block servos;
26 - исполнительные устройства;26 - actuators;
27 - аппаратура формирования сигналов причаливания;27 - equipment for the formation of mooring signals;
28 - датчики закрепления на аварийном объекте;28 - sensors fixing at the emergency facility;
29 - датчики отделения от доставленного спасательного оборудования;29 - sensors separation from the delivered rescue equipment;
30 - раскладная рама;30 - folding frame;
31 - контейнер со спасательным оборудованием;31 - container with rescue equipment;
32 - каркас раскладной рамы;32 - frame folding frame;
33 - раскладные подкосы рамы;33 - folding struts of the frame;
34 - телескопические секции раскладной рамы (секции дистанционного разрушения стекол здания и крепления к нему);34 - telescopic sections of the folding frame (sections of the remote destruction of the glass of the building and fastening to it);
35 - поворотные зацепы раскладной рамы;35 - rotary hooks of a folding frame;
36 - пиромеханизм раскладной рамы;36 - pyromechanism folding frame;
37 - пиромеханизм раскладной рамы;37 - pyromechanism folding frame;
38 - самотормозящиеся спасательные лебедки;38 - self-braking rescue winches;
39 - тросы спасательных лебедок;39 - rescue winch cables;
40 - автономные источники питания спасательных лебедок;40 - autonomous power sources of rescue winches;
41 - набор спасательного оборудования для эвакуации пострадавших и терпящих бедствие людей;41 - a set of rescue equipment for the evacuation of injured and distressed people;
42 - пирозамки, отделяющие раскладную раму от доставившей ее «летающей платформы»;42 - pyro locks separating the folding frame from the “flying platform” that delivered it;
43 - амортизирующее причально-контактное устройство;43 - shock absorbing berth-contact device;
44 - радиосветомаяк;44 - radio beacon;
45 - спасательное оборудование типа «корзина»;45 - rescue equipment of the "basket" type;
46 - спасательное оборудование типа «чулок»;46 - rescue equipment of the "stocking" type;
47 - проем раскладной рамы.47 - the opening of the folding frame.
Рассматриваемая авиационная система обеспечения спасательных работ (фиг.1) включает в себя пилотируемый летательный аппарат вертикального взлета и посадки 1 с возможностью его зависания, аналогичный аппарату «Д'Скутер» (Jane's Defence Weekly, 16/VII 2003, №2, v.40, p.10.) или аппарату «Аэроджип-01» (материалы 10-го Международного автосалона «Автоформула-2006», Россия, г. Ростов-на-Дону, ВЦ «Вертол-Экспо», летающая модель «Аэроджип-01», авторы - Ю.С.Воронков, О.Ю.Воронков, г.Таганрог).The considered aviation rescue support system (FIG. 1) includes a manned vertical take-off and landing aircraft 1 with the possibility of hovering, similar to the D'Scooter device (Jane's Defense Weekly, 16 / VII 2003, No. 2, v.40 , p.10.) or to the Aerodzhip-01 apparatus (materials of the 10th Autoformula-2006 International Motor Show, Rostov-on-Don, Russia, Vertol-Expo Exhibition Center, the Aerodzhip-01 flying model , authors - Yu.S. Voronkov, O.Yu. Voronkov, Taganrog).
Характеризуя аппарат Д'Скутер, можно отметить: аппарат содержит удобообтекаемый корпус, внутри которого размещена силовая установка, состоящая из трех вентиляторных двигателей (один подъемный в передней части и два подъемно-маршевых - в хвостовой). На верхней панели корпуса установлена кабина экипажа и П-образное оперение. Такой аппарат рассчитан на перевозку трех раненых или грузов массой до 270 кг. Он может транспортироваться на самолетах Локхид С-130 (в каждом самолете размещается три аппарата) и сбрасываться в полете.Describing the D'Scooter apparatus, it can be noted: the apparatus contains a streamlined body, inside of which there is a power plant consisting of three fan engines (one lift in the front and two lift-sustainers in the tail). On the upper panel of the hull there is a crew cabin and a U-shaped tail. Such an apparatus is designed to carry three wounded or cargo weighing up to 270 kg. It can be transported by Lockheed S-130 aircraft (three aircraft are located in each aircraft) and dumped in flight.
Разрабатываемый авторами аппарат «Аэроджип-01» содержит аэродинамическое крыло малого удлинения, внутри которого размещена пара подъемно-маршевых вентиляторов в каналах, а на его верхней панели - кабина экипажа и двухкилевое вертикальное оперение, между которым установлена вторая пара подъемно-маршевых вентиляторов в каналах. Все четыре подъемно-маршевых вентилятора приводятся во вращение высокоэффективными электроприводами, обеспечиваемыми электроэнергией от двух газотурбогенераторов.The “Aerogeep-01” apparatus developed by the authors contains an aerodynamic wing of small elongation, inside of which there is a pair of lift-march fans in the channels, and on its upper panel there is a crew cabin and a two-keel vertical tail, between which a second pair of lift-march fans in the channels is installed. All four lift-march fans are driven by highly efficient electric drives, provided with electricity from two gas turbine generators.
Продольное управление аппаратом осуществляется путем дифференциального изменения направления и величины векторов тяги пары передних и пары задних вентиляторов, поперечное - путем дифференциального изменения направления и величины векторов тяги боковых вентиляторов, расположенных справа и слева, а путевое - дифференциальным изменением направления и величины векторов тяги задних вентиляторов одновременно с отклонением рулей направления.Longitudinal control of the device is carried out by differential changes in the direction and magnitude of the thrust vectors of the pair of front and rear fans, transverse - by differential changes in the direction and magnitude of the thrust vectors of side fans located on the right and left, and track - by differential variation of the direction and magnitude of the thrust vectors of the rear fans simultaneously with deviation of rudders.
Система управления аппаратом позволяет управлять им как командными органами управления пилотом с рабочего места экипажа на простых траекториях полета, так и в автоматическом режиме полета сигналами бортовой системы автоматизированного управления во всех остальных конфигурациях полета, в том числе в процессе взлета, набора высоты, при заходе на посадку и при выполнении самой посадки, а также в процессе зависания при выполнении специальных операций.The control system of the device allows you to control it both by the command control organs of the pilot from the crew’s workplace on simple flight paths, and in the automatic flight mode by the signals of the on-board automated control system in all other flight configurations, including during take-off and climb, when approaching landing and during the landing itself, as well as in the process of freezing during special operations.
При этом управление аппаратом обеспечивается путем реализации алгоритмов универсальных базовых синергетических законов взаимосвязанного управления его пространственным движением с учетом компоновочной схемы данного аппарата. (Колесников А.А., Мушенко А.С. Синергетическое управление процессами пространственного движения летательных аппаратов. «Авиакосмическое приборостроение», 2004 г., №2; Колесников А.А. Синергетические методы управления авиационными объектами и системами. «Авиакосмическое приборостроение», 2004 г., №8.)At the same time, control of the apparatus is ensured by implementing algorithms of universal basic synergetic laws of interconnected control of its spatial motion, taking into account the layout of this apparatus. (Kolesnikov A.A., Mushenko A.S. Synergetic control of the processes of spatial movement of aircraft. "Aerospace Instrumentation", 2004, No. 2; Kolesnikov A.A. Synergetic methods of controlling aviation objects and systems. "Aerospace Instrumentation", 2004, No. 8.)
Синергетические законы изменения режимов работы силовых установок обеспечивают в присутствии внешних возмущающих факторов координирующее управление векторами тяг с учетом естественных свойств летательного аппарата как нелинейного объекта механической природы.The synergetic laws of changing the operating modes of power plants provide, in the presence of external disturbing factors, coordinating control of the thrust vectors, taking into account the natural properties of the aircraft as a nonlinear object of mechanical nature.
При таком подходе к построению системы управления аппаратом в регуляторе формируется вектор управляющих воздействий с учетом всех переменных состояния системы, т.е. разбиения на отдельные контуры управления и построения изолированных следящих систем для каждого канала не производится. Это позволяет учесть динамические свойства математической модели летательного аппарата при аналитическом конструировании законов управления, что обеспечивает наибольшую адекватность системы управления физическому объекту (легкому летательному аппарату вертикального взлета и посадки «Аэроджип-01»).With this approach to constructing a control system for the device, a vector of control actions is formed in the controller taking into account all the system state variables, i.e. splitting into separate control loops and constructing isolated tracking systems for each channel is not performed. This allows you to take into account the dynamic properties of the mathematical model of the aircraft in the analytical design of control laws, which ensures the greatest adequacy of the control system for a physical object (light aircraft vertical take-off and landing "Aerodzhip-01").
В бортовой системе автоматического управления аппаратом такого типа, кроме реализации синергетических алгоритмов управления пространственным движением, решается в том числе задача оптимального распределения энергии между бортовыми источниками питания и силовыми установками.In the on-board automatic control system of this type of apparatus, in addition to the implementation of synergetic algorithms for spatial motion control, the problem of the optimal distribution of energy between on-board power supplies and power plants is also solved.
Расчетные характеристики аппарата «Аэроджип-01»Settlement characteristics of the device "Aerodzhip-01"
В данную авиационную систему входят также беспилотные «летающие платформы» 2 вертикального взлета и посадки с возможностью их зависания, аналогичные беспилотному летательному аппарату (патент США №5150857 от 13 августа 1991 г., кл. В64С 39/06) или беспилотному летательному аппарату для доставки спасательных средств (материалы III Всероссийского открытого конкурса дипломных проектов студентов по специальности «Проектирование авиационной техники», 16 апреля 2001 г. МАИ, г.Москва, проект студента ТРТУ г.Таганрог Никитина А.В., руководитель Воронков Ю.С.).This aviation system also includes unmanned “flying platforms” 2 of vertical take-off and landing with the possibility of their hovering similar to an unmanned aerial vehicle (US patent No. 5150857 dated August 13, 1991,
Беспилотный летательный аппарат для доставки спасательных средств выполнен по аэродинамической схеме «винт в кольце» с соосными несущими винтами, приводимыми во вращение в данном случае высокоэффективным электродвигателем (на основе самариево-кобальтовых магнитов).The unmanned aerial vehicle for the delivery of life-saving appliances is made according to the “screw in the ring” aerodynamic scheme with coaxial rotors driven in this case by a highly efficient electric motor (based on samarium-cobalt magnets).
Полезная нагрузка аппарата представляет собой платформу со спасательными средствами, закрепляемую на «носителе» (система «винт в кольце»).The payload of the device is a platform with rescue equipment, mounted on a "carrier" (system "screw in the ring").
Выбранная схема обладает следующими преимуществами:The selected scheme has the following advantages:
- на режимах вертикального полета и висения «кольцо» создает дополнительную подъемную силу, что значительно увеличивает относительный КПД системы;- in the vertical flight and hover modes, the “ring” creates additional lifting force, which significantly increases the relative efficiency of the system;
- схема позволяет сделать аппарат компактным (оборудование и приборы обеспечения контроля и управления полетом, а также, в случае необходимости, дополнительная полезная нагрузка размещаются во внутренних отсеках «кольца»);- the scheme allows you to make the apparatus compact (equipment and instruments for monitoring and control of flight, as well as, if necessary, additional payload are placed in the internal compartments of the "ring");
- схема обеспечивает достаточно высокий уровень безопасности (кольцо выполняет функцию буфера, защищая несущие винты от повреждений);- the circuit provides a fairly high level of security (the ring acts as a buffer, protecting the rotors from damage);
- аппарат имеет возможность работать в городской черте среди зданий, сооружений и между верхушками деревьев.- the device has the ability to work in the urban area among buildings, structures and between the tops of trees.
Для проектируемого аппарата в качестве основной задачи рассматривалась доставка спасательных средств при пожарах в высотных зданиях. Наиболее рациональным на то время являлось обеспечение энергией и управление аппаратом «с земли» посредством кабель-троса (т.е. аппарат был выполнен по привязной схеме). В настоящее время технический уровень развития науки и производства позволяет рассматривать вариант автоматического беспилотного летательного аппарата для доставки спасательных средств с использованием системы самонаведения.For the designed device, the delivery of rescue equipment during fires in high-rise buildings was considered as the main task. The most rational at that time was the provision of energy and control of the device "from the ground" by means of a cable-rope (that is, the device was made according to a tethered circuit). Currently, the technical level of development of science and production allows us to consider the option of an automatic unmanned aerial vehicle for the delivery of life-saving equipment using a homing system.
Конструктивно аппарат представляет собой тороидальную оболочку («кольцо»), состоящую из композитной и металлической (съемной) частей. В центре «кольца» расположена мотогондола, которая стыкуется посредством четырех пилонов с «кольцом». В мотогондоле на силовой раме между несущими винтами расположен редукционно-силовой управляющий подузел, который совмещает в себе функции создания и передачи крутящих моментов на несущие винты, одновременно являясь частью системы управления. Он выполняет функции поверхности скольжения для тарелок автоматов перекоса (установленных на сферических подшипниках) при их продольном перемещении. Изменение положения тарелок автоматов перекоса осуществляется с помощью сервоприводов.Structurally, the apparatus is a toroidal shell ("ring"), consisting of composite and metal (removable) parts. In the center of the “ring” is located the nacelle, which is joined by four pylons to the “ring”. In the engine nacelle on the power frame between the rotors there is a reduction-power control subassembly that combines the functions of creating and transmitting torques to the rotors, while being part of the control system. It acts as a sliding surface for plates of swash plates (mounted on spherical bearings) during their longitudinal movement. Changing the position of the plates of the swash plate is carried out using servos.
Аппарат оснащен трехопорным шасси для перемещения, стоянки, обеспечения посадки и фиксации при его транспортировке.The device is equipped with a three-leg chassis for moving, parking, ensuring landing and fixing during its transportation.
Управление аппаратом может осуществляться в ручном и автоматизированном режимах с мобильного командного пункта, расположенного на земле или на борту другого летательного аппарата. Назначение, конструкция и оборудование аппарата позволяют его использовать с небольшими доработками в качестве «летающей платформы» 2, способной нести спасательное оборудование 3 в зону бедствия 4.The device can be controlled manually and automatically from a mobile command post located on the ground or on board another aircraft. The purpose, design and equipment of the apparatus allow it to be used with minor modifications as a “flying platform” 2, capable of carrying
Пилотируемый летательный аппарат вертикального взлета и посадки 1 (фиг.2) является носителем беспилотных «летающих платформ» 2 и оснащен средствами их крепления 5 к своему борту, а также имеет средства штатного разделения 6 и экстренного отделения (сброса) 7 «летающих платформ» 2 в случае возникновения чрезвычайных ситуаций в любом из компонентов данной авиационной системы и на любом из этапов полета аппаратов.The manned vertical take-off and landing aircraft 1 (Fig. 2) is a carrier of unmanned “flying platforms” 2 and is equipped with means for attaching them 5 to its board, and also has means of regular separation 6 and emergency compartment (reset) 7 of “flying platforms” 2 in case of emergency in any of the components of this aviation system and at any of the stages of the flight of vehicles.
Пилотируемый летательный аппарат вертикального взлета и посадки 1 (фиг.2), кроме своего штатного бортового радиоэлектронного оборудования, систем и комплексов, содержит бортовой комплекс 8 управления и контроля полетом беспилотных «летающих платформ» 2, включающий в себя: блок видеокамер 9, которые позволяют формировать панорамное изображение зоны бедствия, подходов к ней и определять текущее местонахождение «летающих платформ» 2; линию передачи изображения 10 на землю для анализа обстановки и принятия решений руководящим составом спасателей с целью наиболее эффективного проведения операции; формирователь кадра 11, который отражает специальную информацию на мониторе портативного персонального компьютера 15 поверх видеоизображения со звуковыми предупредительными сигналами; высотомер 12, дающий уточненную информацию о высоте полета пилотируемого летательного аппарата 1 и «летающих платформ» 2; спутниковую навигационную систему типа GPS 13, позволяющую в сравнительном режиме получать информацию как о местонахождении пилотируемого летательного аппарата 1, так и о местонахождении «летающих платформ» 2 по навигационным данным систем GPS, установленных на их бортах; блок памяти 14, который служит для записи данных высоты и траектории полета «летающих платформ» 2 с целью нахождения наиболее оптимальных их параметров, по которым «летающие платформы» будут направлены к терпящему бедствие объекту 4.The manned aircraft vertical take-off and landing 1 (figure 2), in addition to its full-time on-board electronic equipment, systems and complexes, contains an on-board complex 8 for controlling and monitoring the flight of unmanned “flying platforms” 2, including: a block of video cameras 9, which allow to form a panoramic image of the disaster zone, approaches to it and determine the current location of the "flying platforms" 2; a line for transmitting image 10 to the ground for analysis of the situation and decision-making by the management team of rescuers in order to conduct the operation most efficiently; a shaper 11, which reflects special information on the monitor of a portable personal computer 15 on top of the video image with audible warning signals; altimeter 12, giving updated information about the flight altitude of the manned aircraft 1 and "flying platforms" 2; a satellite navigation system such as GPS 13, which allows in comparative mode to obtain information about both the location of the manned aircraft 1 and the location of the “flying platforms” 2 from the navigation data of GPS systems installed on their sides; a memory unit 14, which serves to record altitude and flight path data of the “flying platforms” 2 in order to find the most optimal parameters by which the “flying platforms” will be directed to the object in distress 4.
В состав бортового комплекса 8 управления и контроля полетом «летающих платформ» 2 входит также портативный персональный компьютер 15, монитор которого отражает панорамное изображение зоны бедствия 4, руководствуясь которым, оператор пилотируемого аппарата 1 может подавать команды управления «летающими платформами» 2 и корректировать свое местоположение в пространстве.The on-
Эти команды формируются экипажем (оператором) и поступают на передатчик команд управления 16, который может быть встроен в компьютер 15, передаются по радиоэфиру на приемник 17 команд (фиг.4), расположенный на борту «летающей платформы» 2, и анализируются в процессоре бортовой системы автоматического управления (САУ) 21 «летающей платформы» 2. После этого САУ 21 формирует соответствующие специальные воздействия, обеспечивающие требуемые углы отклонения органов управления в соответствии с их законами управления.These commands are generated by the crew (operator) and transmitted to the
Пилотируемый летательный аппарат вертикального взлета и посадки 1 (фиг.3) оснащен аппаратурой и метательным устройством дистанционной постановки маркерных радиосветомаяков 18. Метательное устройство выполнено аналогично газопневматической винтовке с дистанционным прицеливанием и метанием.The manned vertical take-off and landing aircraft 1 (Fig. 3) is equipped with equipment and a throwing device for remote setting of
Каждая из беспилотных «летающих платформ» 2 вертикального взлета и посадки (фиг.4) обеспечена возможностью зависания и оснащена бортовым электронным комплексом самонаведения 19 на маркерные радиосветомаяки 44 (фиг.7), устанавливаемые дистанционно с борта пилотируемого аппарата 1 на терпящий бедствие объект 4.Each of the unmanned “flying platforms” 2 of vertical take-off and landing (FIG. 4) is provided with the possibility of hovering and is equipped with an on-board
Бортовой электронный комплекс самонаведения 19 содержит датчик - видеомодуль 20 (фиг.5), в состав которого входит цифровая видеокамера с оптической системой и цифровым видеопроцессором, выход которого подключен ко входу системы автоматического управления (САУ) 21 «летающей платформы» 2. В качестве видеомодуля 20 (фиг.5) может быть использована, к примеру, сверхкомпактная видеосистема ADCM-2650-0001 фирмы Agilent Technologies, Inc. (США). Она содержит высококачественный объектив, миниатюрную видеокамеру на комплементарных металлооксидных полевых интегральных схемах (CMOS), обеспечивающих сверхмалое потребление (120 мВт при тактовой частоте 13 МГц) и высокое разрешение в формате VGA (не хуже 640×480 пикселей), а также высокопроизводительный цифровой процессор, выполненный с возможностью обработки изображений в формате VGA и сжатия изображений в формате JPEG.The on-board
Видеопроцессор может быть запрограммирован на распознавание наземных объектов определенной конфигурации и цвета. Такими объектами и могут быть маркерные радиосветомаяки 44 (фиг.7), установленные на терпящем бедствие объекте 4. Способ и устройство для распознавания таких радиосветомаяков 44 и видеонаведения на них «летающих платформ» не относятся к теме данного изобретения и поэтому далее не рассматриваются. В частности, они подробно описаны в патенте RU №2248307, В64С 29/00, G08C 21/00.The video processor can be programmed to recognize ground objects of a specific configuration and color. Such objects may be marker radio beacons 44 (Fig. 7) installed on the
Указанный комплекс самонаведения 19 (фиг.4) может использовать хорошо известные корреляционно-экстремальные алгоритмы наведения (например, К.Баклицкий и другие. «Методы фильтрации сигналов в корреляционно-экстремальных системах наведения», М.: Радио и связь, 1986 г., раздел 4.3).The specified homing complex 19 (figure 4) can use well-known correlation-extreme guidance algorithms (for example, K. Baklitsky and others. "Methods of filtering signals in correlation-extreme guidance systems", M .: Radio and communication, 1986, section 4.3).
До момента попадания «летающей платформы» 2 в зону действия комплекса самонаведения 19 (фиг.4) аппарат управляется с использованием данных системы автоматического управления (САУ) 21, высотомера 22, дальномера 23 и бесплатформенной инерциальной навигационной системы с коррекцией от приемника спутниковой навигационной системы типа GPS. При этом решаются следующие задачи:Until the "flying platform" 2 gets into the coverage area of the homing complex 19 (Fig. 4), the device is controlled using data from an automatic control system (ACS) 21, an
- определение навигационных параметров, углов ориентации и параметров движения «летающей платформы» (угловых скоростей и ускорений);- determination of navigation parameters, orientation angles and motion parameters of the “flying platform” (angular velocities and accelerations);
- навигация и управление аппаратом при полете по заданной траектории;- navigation and control of the device when flying along a predetermined path;
- стабилизация углов ориентации аппарата в полете;- stabilization of the orientation angles of the apparatus in flight;
- выдача в канал передачи телеметрической информации на борт пилотируемого аппарата 1 о навигационных параметрах, углах ориентации «летающей платформы» 2;- the issuance of the telemetry information transmission channel on board the manned spacecraft 1 about navigation parameters, orientation angles of the “flying platform” 2;
- программируемое управление бортовой аппаратурой «летающей платформы».- programmable control of on-board equipment of the “flying platform”.
После входа «летающей платформы» 2 в зону действия комплекса самонаведения 19 (фиг.4, 5, 6) по специальной команде начинается процесс самонаведения «летающей платформы» 2 на радиосветомаяки 44. При этом блок сервоприводов 25 получает управляющие сигналы и воздействует на исполнительные устройства 26, которые в свою очередь обеспечивают управление по высоте изменением общего шага несущих винтов, продольное и поперечное управление - изменением циклического шага винтов, а путевое управление - дифференциальным изменением общего шага винтов (увеличивается общий шаг одного винта при одновременном уменьшении общего шага другого; таким образом, общая тяга системы остается постоянной, но возникает разность между реактивными моментами винтов).After the entry of the “flying platform” 2 into the coverage area of the homing complex 19 (FIGS. 4, 5, 6), the homing process of the “flying platform” 2 to the
Бортовой электронный комплекс самонаведения «летающей платформы» 19 в своем составе содержит радиопеленгационное устройство, позволяющее использовать для наведения, кроме световых импульсов, еще и радиоимпульсы. Бортовой комплекс самонаведения «летающих платформ» 19 функционирует совместно с приемником команд управления и ориентации в пространстве 17, аппаратурой формирования сигналов причаливания 27, датчиками закрепления 28 (фиг.10) на терпящем бедствие объекте 4, датчиками отделения 29 «летающей платформы» 2 от доставленного спасательного оборудования 3.The on-board electronic homing system of the “flying platform” 19 contains a radio direction finding device, which makes it possible to use, apart from light pulses, radio pulses as well. The on-board homing system of the “flying platforms” 19 operates in conjunction with a receiver of control and orientation commands in
Полезной нагрузкой каждой из «летающих платформ» 2 является доставляемое в зону бедствия спасательное оборудование 3, смонтированное на специальных раскладных рамах 30 (фиг.10) и упакованное в контейнеры 31. Каждая из раскладных рам 30 состоит из каркаса 32, в котором шарнирно закреплены раскладные подкосы 33, поворотные раскладные плечи дистанционного разрушения стекол здания и крепления к нему 34 (или телескопические секции дистанционного разрушения стекол здания и крепления к нему также 34) с поворотными зацепами 35, срабатывание которых обеспечено пиромеханизмами 36 и 37. Раскладная рама 30 оснащена также самотормозящимися лебедками 38 с тросами 39 и автономными источниками питания 40. Спасательное оборудование 3, упакованное в контейнеры 31, представляет собой подвесные системы облегченного типа, аналогичные парашютным, или спасательные пояса, жилеты 41, конструкция которых позволяет без особого труда пострадавшему человеку их надеть на себя и покинуть здание в проем 47 раскладной рамы 30, опускаясь до земли на тросе 39 с оптимально безопасной скоростью.The payload of each of the "flying platforms" 2 is the
Доступ терпящих бедствие людей к доставленному спасателному оборудованию 3 возможен только после выполнения операций закрепления раскладной рамы 30 в оконном проеме аварийного здания 4 и после отделения «летающей платформы» 2 от доставленной ею раскладной рамы 30 с последующим ее уходом на безопасное расстояние. Отделение «летающей платформы» 2 от раскладной рамы 30 обеспечено установленными на каркасе 32 раскладной рамы 30 синхронно срабатываемыми пирозамками 42, открытие которых производится по сигналам датчиков закрепления 28 раскладной рамы 30 на аварийном здании 4. Отделение «летающей платформы» 2 от раскладной рамы 30 подтверждается сигналами датчиков отделения 29, что позволяет разблокировать контейнеры 31 со спасательным оборудованием 3 и использовать его по назначению после ухода «летающей платформы» 2.Access of people in distress to the delivered
Безопасность терпящих бедствие людей в момент закрепления «летающей платформы» 2 со спасательным оборудованием 3 обеспечивается предупреждающей громкоговорящей связью в форме инструкций по безопасному покиданию зоны бедствия 4 и производится с борта пилотируемого летательного аппарата 1.The safety of people in distress at the time of fixing the “flying platform” 2 with the
После закрепления раскладной рамы 30 в оконном проеме аварийного здания 4, отделения «летающей платформы» 2 от раскладной рамы 30 и ее ухода на безопасное расстояние с борта летательного аппарата 1 могут осуществляться меры по снижению температуры огня, сбою пламени и т.д., обеспечению возможности безопасного покидания людьми зоны бедствия и непосредственно сама эвакуация.After fixing the
Работа авиационной системы обеспечения спасательных работ на этажах высотного здания при пожаре осуществляется следующим образом.The work of the aviation rescue support system on the floors of a high-rise building in case of fire is as follows.
Пилотируемый летательный аппарат - носитель «летающих платформ» вертикального взлета и посадки 1, находящийся на земле в дежурном режиме с установленной на его верхней части горгрота «летающей платформой» 2, несущей спасательное оборудование 3 и удерживаемой средствами крепления 5, по команде «тревога» взлетает и прибывает в зону бедствия, занимая высоту, близкую к высоте нижней кромки пожара. Экипаж (в составе пилота и оператора) оценивает обстановку, масштабы распространения огня и наличие терпящих бедствие людей в высотном здании 4, производит запуск силовой установки «летающей платформы» 2, всех ее систем и готовит аппарат к старту с борта пилотируемого аппарата 1. В результате срабатывания штатных замков 6 под действием силы тяги «летающей платформы» 2 последняя отделяется от пилотируемого летательного аппарата 1 вертикально, затем уходит на безопасное для маневра расстояние и зависает в автоматическом режиме. Отрыв «летающей платформы» 2 от борта пилотируемого летательного аппарата 1 в полете сопровождается некоторой разбалансировкой аппарата 1, что в автоматизированном режиме немедленно компенсируется изменением величин векторов тяг силовых установок (вентиляторов) аппарата 1. При внезапном возникновении неконтролируемой внештатной ситуации на борту пилотируемого аппарата 1 или на борту «летающей платформы» 2, а также в случае резкого ухудшения метеообстановки имеется возможность использовать средства 7 экстренного отделения «летающей платформы» 2 от борта пилотируемого летательного аппарата 1. Средства 7 экстренного отделения выполнены в виде пирозамков однократного использования и после срабатывания требуют замены. В процессе экстренного отделения «летающей платформы» 2 от борта аппарата 1 ее силовая установка может не запускаться, а оборудование и системы не функционировать.A manned aircraft - a carrier of “flying platforms” of vertical take-off and landing 1, located on the ground in standby mode with a “flying platform” 2 installed on its upper part of the gorgrot, carrying
Экипаж пилотируемого аппарата 1 (фиг.3) после штатного отделения «летающей платформы» 2 на малой поступательной скорости (в режиме зависания) подводит аппарат 1 к терпящему бедствие объекту 4 на минимально возможное расстояние; при этом бортовой комплекс 8 управления и контроля полетом беспилотных «летающих платформ» 2 поддерживает непрерывно с ними связь и осуществляет контроль их параметров.The crew of the manned vehicle 1 (Fig. 3) after the regular separation of the “flying platform” 2 at low translational speed (in the hover mode) brings the device 1 to the object in
Визуально и с помощью блока видеокамер 9 экипаж определяет места возможного закрепления спасательного оборудования 3 на объекте 4, производит маркировку этих мест радиосветомаяками 44, выстреливая их из специального метательного устройства 18.Visually and using the block of video cameras 9, the crew determines the places of possible fastening of the
Радиосветомаяк 44 представляет собой миниатюрное электронное устройство с мощным импульсным светодиодом и радиопередатчиком, находящимися в одном корпусе, который может быть закреплен на терпящем бедствие объекте 4 с помощью специального высокоэффективного клеящего состава. Установка радиосветомаяков 44 на объект производится путем выстреливания их с дистанции или непосредственным их контактом с терпящим бедствие объектом 4.The
Радиосветомаяки 44 характеризуются контрастом по отношению к близлежащим источникам света, огня и электромагнитных волн и могут быть установлены как одиночно, так и парно, образуя некоторую равносигнальную зону.
После установки радиосветомаяков 44 на объект 4 пилотируемый летательный аппарат 1 отходит в зависающем режиме от объекта 4 на безопасное расстояние и, руководствуясь данными бортового комплекса 8 управления и контроля полетом «летающих платформ» 2, а также панорамным изображением зоны бедствия, производит наведение «летающей платформы» 2 на объект 4 до ее вхождения в зону действия бортового комплекса самонаведения 19.After the installation of
После входа «летающей платформы» 2 в указанную зону (фиг.6), по специальной команде с борта пилотируемого летательного аппарата 1 начинается процесс самонаведения «летающей платформы» 2 на радиосветомаяки 44 с более высокой точностью, чем до входа в зону самонаведения. При подходе «летающей платформы» 2 в режиме самонаведения на заданное расстояние к терпящему бедствие объекту 4, по команде комплекса самонаведения 19 она автоматически переходит в режим причаливания к объекту 4. В этом режиме при соблюдении заданной высоты полета уменьшается горизонтальная скорость «летающей платформы» 2, и амортизирующее причально-контактное устройство 43 переводится в рабочее положение. После соприкасания «летающей платформы» 2 и объекта 4 посредством причально-контактного устройства 43 его датчики, входящие в состав аппаратуры формирования сигналов причаливания 27, выдают сигнал на закрепление раскладной рамы 30 в конструкции объекта 4. При этом срабатывают пиромеханизмы 36 и 37 (фиг.7, 8) раскладной рамы, которые выдвигают телескопические секции 34, разбивают стекла объекта 4, раскладывают подкосы рамы 33 и обеспечивают срабатывание поворотных зацепов 35 раскладной рамы 30, закрепляя раскладную раму 30 с пристыкованной к ней «летающей платформой» 2 в конструкции терпящего бедствие объекта 4.After the entry of the “flying platform” 2 into the indicated zone (Fig. 6), by a special command from the board of the manned aircraft 1, the process of homing the “flying platform” 2 to the
По завершении цикла закрепления «летающей платформы» 2 к объекту 4 срабатывают датчики закрепления 28 (фиг.10), установленные на раскладной раме 30, и выдается команда на отделение «летающей платформы» 2 от раскладной рамы 30, закрепленной на терпящем бедствие объекте 4 вместе со спасательным оборудованием 3. Отделение «летающей платформы» 2 от раскладной рамы 30 производится после срабатывания специальных пирозамков 42 с подтверждением сигналами датчиков отделения 29, которые образуют единые исполнительно-сигнальные блоки, смонтированные в конструкции раскладной рамы 30. Срабатывание пирозамков 42 и датчиков отделения 29 является сигналом к увеличению оборотов силовой установки «летающей платформы» 2 и вертикальному ее взлету с раскладной рамы 30. На высоте полета, равной примерно половине диаметра несущего винта, «летающая платформа» 2 изменением циклического шага несущих винтов переходит в горизонтальный полет. Уход «летающей платформы» 2 на безопасное расстояние от терпящего бедствие объекта 4 подтверждается сигналами с ее борта, передаваемыми на борт пилотируемого летательного аппарата 1. Система к проведению спасательных работ готова.At the end of the fastening cycle of the “flying platform” 2 to the
- Спасение пострадавших людей с использованием средств 41 типа «спасательный жилет» (фиг.10). Данное средство представляет собой конструкцию из ремней, охватывающую туловище человека под руками, с быстрофиксирующимися замками, надев которую, пострадавший человек покидает место бедствия 4 в проем раскладной рамы 30 и опускается на тросе 39 с помощью самотормозящейся лебедки 38 до земли или на приспособление, аналогичное раскладной раме 30, укрепленное в оконном проеме нижних не объятых пламенем этажей здания.- Rescue of injured people using means of
- Спасение пострадавших людей с использованием средства 45 типа «корзина» (фиг.11). Во время транспортировки (доставки) корзина уложена «по-походному» и имеет форму кольца, чтобы не создавать помех потоку воздуха, выдуваемому из «летающей платформы» 2; после закрепления раскладной рамы 30 на терпящем бедствие объекте 4 и ухода «летающей платформы» 2 корзина раскладывается вниз, т.е. переводится в рабочее положение. После этого пострадавший самостоятельно или с помощью других пострадавших через проем 47 раскладной рамы 30 входит в корзину и занимает место в соответствии устными инструкциями по громкоговорящей связи с борта пилотируемого летательного аппарата 1. Корзина перемещается на четырех тросах вниз и вверх с помощью лебедки и электродвигателя, смонтированных на раскладной раме 30, и обеспечивается электропитанием от аккумулятора 40. Данное средство позволяет эвакуировать не только терпящих бедствие, но и поднимать членов спасательной или пожарной команды для оказания помощи или тушения пожара. Оно имеет преимущество его многократного использования.- Rescue of injured people using means of the type "basket" (Fig.11). During transportation (delivery), the basket is laid "in a marching manner" and has the shape of a ring so as not to interfere with the air flow blown out of the "flying platform" 2; after fixing the
- Спасение пострадавших людей с использованием средства 46 типа «рукав» или «чулок» (фиг.12). Данное средство выполнено в виде эластичной оболочки, способной стягиваться под действием массы находящегося в нем груза (человека), обеспечивая достаточное сопротивление его движению вниз под действием силы гравитации с безопасной вертикальной скоростью. Для транспортировки (доставки) чулок компактно собирается в виде «гармошки», а раскладывается вниз после закрепления раскладной рамы 30 в проеме окна и ухода доставившей его «летающей платформы» 2. Терпящие бедствие люди спускаются во внутренней полости чулка один за другим на землю или на приспособление, аналогичное раскладной раме 30, установленное в оконном проеме нижних, не объятых пламенем этажей объекта 4. Это средство обеспечивает быструю эвакуацию большого количества людей с места пожара в безопасную зону.- Rescue of injured people using means of the
Следует отметить, что пилотируемый летательный аппарат вертикального взлета и посадки 1, оснащенный бортовым комплексом 8 управления и контроля полетом беспилотных «летающих платформ» 2, способен работать с несколькими «летающими платформами» 2, несущими спасательное оборудование 3 в зону бедствия 4. Для сокращения времени подготовки к проведению спасательных работ первая из «летающих платформ» 2 доставляется в зону бедствия 4 пилотируемым летательным аппаратом 1, находящимся на месте базирования в дежурном режиме, остальные «летающие платформы» 2 при возникновении в них надобности могут быть доставлены в зону бедствия 4 либо по воздуху, либо наземным транспортом в соответствии с нормативами прибытия в зону бедствия 4 по команде «тревога».It should be noted that a manned vertical take-off and landing aircraft 1, equipped with an
Работа авиационной системы обеспечения спасательных работ со второй, третьей и т.д. «летающими платформами» аналогична описанной.The work of the aviation rescue support system from the second, third, etc. "Flying platforms" is similar to that described.
«Летающая платформа» 2 после доставки спасательных средств (оборудования) 3 на терпящий бедствие объект 4 уходит из зоны бедствия на безопасное расстояние и в автоматическом режиме выполняет посадку на указанное с борта пилотируемого летательного аппарата 1 место. В дальнейшем она наземным транспортом доставляется на место базирования.“Flying platform” 2 after the delivery of rescue equipment (equipment) 3 to the
После завершения эвакуации пострадавших людей из зоны бедствия 4 пилотируемый летательный аппарат вертикального взлета и посадки 1 перелетает на место базирования или доставляется туда наземным транспортом в случае его приземления вне базы.After the evacuation of injured people from the
Раскладную раму 30 после полной ликвидации пожара демонтируют, подвергают дефектации и после устранения обнаруженных повреждений используют вновь.The
Таким образом, предлагаемая авиационная система обеспечения спасательных работ позволяет быстро доставить и надежно закрепить спасательные средства на любом этаже высотного здания, обеспечивая безопасную эвакуацию пострадавших, или произвести подъем спасателей на терпящий бедствие этаж здания. Данная авиационная система позволяет повысить безопасность спасения большого количества людей с труднодоступных мест высотного здания и снизить стоимость спасательных работ.Thus, the proposed aviation rescue support system allows you to quickly deliver and securely fasten rescue equipment on any floor of a high-rise building, ensuring the safe evacuation of victims, or to lift rescuers to the distressed floor of the building. This aviation system allows you to increase the safety of saving a large number of people from inaccessible places of a high-rise building and reduce the cost of rescue operations.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008128367/11A RU2381959C1 (en) | 2008-07-11 | 2008-07-11 | Aircraft system of rescue operations support |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008128367/11A RU2381959C1 (en) | 2008-07-11 | 2008-07-11 | Aircraft system of rescue operations support |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2381959C1 true RU2381959C1 (en) | 2010-02-20 |
Family
ID=42126991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008128367/11A RU2381959C1 (en) | 2008-07-11 | 2008-07-11 | Aircraft system of rescue operations support |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2381959C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014080387A2 (en) * | 2014-03-25 | 2014-05-30 | Alshdaifat, Wasfi | Rescue drone |
| WO2014080386A2 (en) * | 2014-03-25 | 2014-05-30 | Alshdaifat, Wasfi | Drone service aero-carrier |
| RU2564215C1 (en) * | 2014-12-30 | 2015-09-27 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov's method of evacuation of fire-ravaged persons from top floors of high-rise buildings and structures |
| RU2577645C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-03-20 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov method for fire fighting on top floors of high-rise buildings and structures |
| RU2622505C1 (en) * | 2016-05-26 | 2017-06-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Method of carrying out search and rescue works |
| WO2017212125A1 (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Cm Drones | Remote-controlled anchoring device |
| RU2655036C1 (en) * | 2017-04-24 | 2018-05-23 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Method and complex of means of evacuation of population, material and cultural values in the emergency situation regime |
| RU2669310C1 (en) * | 2017-11-02 | 2018-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" (ФГБОУ ВО Воронежский | Express-method of automatic recognition of flame from the board of an unmanned aircraft |
| RU2694850C1 (en) * | 2018-09-10 | 2019-07-17 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Method and system of means of evacuating people from a building during abnormal development of fire |
-
2008
- 2008-07-11 RU RU2008128367/11A patent/RU2381959C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014080387A2 (en) * | 2014-03-25 | 2014-05-30 | Alshdaifat, Wasfi | Rescue drone |
| WO2014080386A2 (en) * | 2014-03-25 | 2014-05-30 | Alshdaifat, Wasfi | Drone service aero-carrier |
| WO2014080386A3 (en) * | 2014-03-25 | 2015-01-22 | Wasfi Alshdaifat | Drone service aero-carrier |
| WO2014080387A3 (en) * | 2014-03-25 | 2015-01-22 | Wasfi Alshdaifat | Rescue drone |
| RU2564215C1 (en) * | 2014-12-30 | 2015-09-27 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov's method of evacuation of fire-ravaged persons from top floors of high-rise buildings and structures |
| RU2577645C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-03-20 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov method for fire fighting on top floors of high-rise buildings and structures |
| RU2622505C1 (en) * | 2016-05-26 | 2017-06-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Method of carrying out search and rescue works |
| WO2017212125A1 (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Cm Drones | Remote-controlled anchoring device |
| FR3052439A1 (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-15 | Cm Drones | REMOTE PILOT ANCHOR DEVICE |
| RU2655036C1 (en) * | 2017-04-24 | 2018-05-23 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Method and complex of means of evacuation of population, material and cultural values in the emergency situation regime |
| RU2669310C1 (en) * | 2017-11-02 | 2018-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" (ФГБОУ ВО Воронежский | Express-method of automatic recognition of flame from the board of an unmanned aircraft |
| RU2694850C1 (en) * | 2018-09-10 | 2019-07-17 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Method and system of means of evacuating people from a building during abnormal development of fire |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2381959C1 (en) | Aircraft system of rescue operations support | |
| RU195445U1 (en) | EXTERNAL SUSPENSION LOAD STABILITY DEVICE | |
| US20240096225A1 (en) | Deep stall aircraft landing | |
| US11565805B2 (en) | Unmanned supply delivery aircraft | |
| CN203753400U (en) | Unmanned scouting and rescuing aircraft for fire fighting | |
| US20200182613A1 (en) | Inverted-Landing Aircraft | |
| US20200047886A1 (en) | Combination of unmanned aerial vehicles and the method and system to engage in multiple applications | |
| CN107161328B (en) | Projectile type disaster rescue and fire extinguishing unmanned aerial vehicle | |
| US9033281B1 (en) | Remote controlled aerial reconnaissance vehicle | |
| CN102910288B (en) | Multi-purpose flexible ram air parachute UAS | |
| GB2455374A (en) | Unmanned aerial vehicle comprising a triangular array of rotors | |
| US12012188B2 (en) | Rapid aerial extraction systems | |
| CN113272224A (en) | Efficient method for extinguishing fires using unmanned aerial vehicles | |
| EP3787968A1 (en) | Unmanned supply delivery aircraft | |
| JP7493463B2 (en) | Improving Wind Turbine Maintenance | |
| RU2736604C1 (en) | Automatic multi-rotor conveyor apparatus for rapid delivery of medicines, food and other cargo through hazardous zone for humans | |
| GB2605848A (en) | Rapid aerial extraction systems | |
| RU2580592C2 (en) | Rescue unit | |
| KR20180024731A (en) | The rotor blade Drone safety landing pack | |
| SVEC | Flight testing the suspended maneuvering system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160712 |