RU2819466C1 - Парашютный спасательный комплекс для легкого многоцелевого самолёта - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области авиации, в частности к спасательным системам воздушных судов. Парашютный спасательный комплекс для легкого многоцелевого самолёта содержит контейнер с обтекателем-направляющей, расположенный в верхней части фюзеляжа самолета между плоскостями крыла на ложементе. При этом контейнер содержит вытяжное устройство с ударным механизмом и шариковым замком и уложенную парашютную систему, состоящую из основного парашюта, по меньшей мере трех тормозных парашютов, поддерживающего парашюта и пяти соединительных звеньев, выполненных в виде моноколец из силовых лент. Кроме того, парашютный спасательный комплекс также содержит промежуточную подвесную систему и устройство запуска и ввода в действие парашютного спасательного комплекса. При этом промежуточная подвесная система состоит из трех тросов, три конца которых смонтированы с монтажными ушами, расположенными на фюзеляже самолета, а другие концы тросов соединены между собой в коуш и смонтированы с замком отцепки парашютной системы, связывающим промежуточную подвесную систему с соединительными звеньями парашютной системы. При этом замок отцепки парашютной системы располагается внутри обтекателя-направляющей, а устройство запуска и ввода в действие парашютного спасательного комплекса соединено тросом с ударным механизмом вытяжного устройства. Технический результат заключается в повышении надежности и безопасности парашютной спасательного комплекса для легкого многоцелевого самолета и расширении его функциональных возможностей за счет увеличения грузоподъёмности парашютной спасательной системы для легкого многоцелевого самолета. 13 з.п. ф-лы, 17 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам спасения воздушных судов, а именно к парашютным спасательным комплексам (ПСК) для легких многоцелевых самолётов (ЛМС).

Парашютные технические средства уже долгое время являются одними из основных и традиционных средств обеспечения безопасности полетов при катастрофической ситуации и при отсутствии возможности аварийной посадки. Вместе с этим, развитие авиации общего назначения привело к расширению использования легких летательных аппаратов, что создало необходимость разработки парашютных средств спасения для летательного аппарата вместе с экипажем и пассажирами. Это привело к созданию отдельного вида парашютной техники – парашютным спасательным комплексам для самолетов. Данные комплексы предназначены для спасения экипажа вместе с летательным аппаратом при возникновении в полете аварийной ситуации.

Уровень техники

Из уровня техники известна парашютная система спасения самолёта (RU 86170 U1, опубликован 27.08.2009), содержащая контейнер с крышкой, расположенный в отсеке фюзеляжа самолёта, и размещенный в нем основной купольный парашют, пусковой и вытягивающие элементы, при этом система снабжена дополнительными надувной вытяжной камерой и вытяжным купольным парашютом.

Недостатками данной разработки являются наличие всего лишь одного соединительного звена, обеспечивающего сопряжение парашютной системы с самолетом, что может обуславливать затруднение размещения системы на/внутри фюзеляжа самолета в связи с необходимостью точной центровки. Так же наличие всего лишь одного соединительного звена снижает надежность системы ввиду возможного его повреждения при срабатывании и вступлении в работу, и как следствие отказу системы в целом.

Из уровня техники известна система безопасной посадки малых и сверхмалых воздушных судов (KR 20120048807 A, опубликован 16.05.2012), содержащая рычаг, воспламенитель, соединенный с рычагом и проволокой, снаряд, запускаемый при помощи воспламенителя, парашютный контейнер, расположенный в хвостовой части воздушного судна и соединенный посредство веревки со снарядом, при этом парашют раскрывается наружу самолета при помощи снаряда, запускаемого при помощи воспламенителя.

Недостатками данной разработки является её применимость исключительно для сверхлегких воздушных судов, чья масса не превышает 500 кг.

Из уровня техники известна парашютная спасательная система (EP 3378773 A1, опубликован 26.09.2018), содержащая парашют в фюзеляже, размещенный в контейнере с крышкой, и тяговую ракету для парашюта, соединенную с парашютом, при этом взрыватель ракеты приводится в действие натяжным элементом ракеты, соединенным с ручкой, установленной в шасси внутри самолета, характеризуется тем, что контейнер с парашютом расположен в фюзеляже самолета перед входом воздуха в реактивный двигатель и снабжен сверху открывающейся крышкой, образующей часть обшивки фюзеляжа.

Недостатками данной разработки является отсутствие поддерживающего и тормозных парашютов, что уменьшает грузоподъёмность данной парашютной спасательной системы. Опубликованная ПСС применима для сверхлегких воздушных судов, чья масса не превышает 500 кг.

Из уровня техники известны сведения (https://aviadrive.ru/posts/423/), согласно которым компания «BRS Aerospace» выпускает спасательные парашютные системы (Ballistic Recovery Systems) состоящие из контейнера для парашюта, ракетной установки для выталкивания стропов парашюта, привязных ремней и системы активации.

Недостатками данной разработки является недостаточная грузоподъемность спасательной парашютной системы. Указанный недостаток объясняется отсутствием тормозных и поддерживающего парашютов, промежуточной подвесной системы и месторасположением контейнера с парашютами, не позволяющим данной системе обеспечить грузоподъемность для спасения легкого многоцелевого самолёта.

Наиболее близким к заявленному изобретению аналогом (прототипом) является быстродействующая парашютная система (БПС) компании ООО «Фирма «МВЕН», представленная на сайте разработчика (https://mven.ru/articles/17/20/33/42/40). БПС состоит из парашютной системы, контейнера, обтекателя, метательного механизма, предназначенный для обеспечения выброса контейнера и вытягивания парашютной системы, газогенерирующего устройства, предназначенного для создания давления выброса в метательном механизме и привода метательного механизма, предназначенного для приведения в действие газогенерирующего устройства по команде пилота.

Недостатками вышеуказанного прототипа являются недостаточная надежность и грузоподъемность системы из-за отсутствия тормозных и поддерживающего парашютов и месторасположением контейнера с парашютами, вследствие чего данная система не рассчитана на нагрузку в 4800 кг.

Раскрытие сущности изобретения

Задачей заявляемого решения является устранение вышеуказанных недостатков.

Технический результат, обеспечиваемый заявленным изобретением, заключается в повышении надежности и безопасности парашютного спасательного комплекса для легкого многоцелевого самолета и расширении его функциональных возможностей за счет увеличения грузоподъёмности парашютного спасательного комплекса для легкого многоцелевого самолета.

Заявленный парашютный спасательный комплекс рассчитан на нагрузку 4800 кг.

Технический результат достигается тем, что парашютный спасательный комплекс для легкого многоцелевого самолёта содержит контейнер с обтекателем-направляющей, расположенный в верхней части фюзеляжа самолета между плоскостями крыла на ложементе, при этом контейнер содержит метательный механизм, выполненный в виде вытяжного устройства с ударным механизмом и шариковым замком, и уложенную парашютную систему, при этом парашютная система состоит из основного парашюта, по меньшей мере трех тормозных парашютов, поддерживающего парашюта и пяти соединительных звеньев, выполненных в виде моноколец из силовых лент, кроме того парашютный спасательный комплекс также содержит промежуточную подвесную систему и устройство запуска и ввода в действие парашютного спасательного комплекса, при этом промежуточная подвесная система состоит из трех тросов, три конца которых смонтированы с монтажными ушами, расположенными на фюзеляже самолета, а другие концы тросов соединены между собой в коуш и смонтированы с замком отцепки парашютного комплекса, находящимся внутри обтекателя-направляющей, при этом замок отцепки парашютной системы связывает промежуточную подвесную систему с соединительными звеньями парашютной системы, а устройство запуска и ввода в действие парашютного спасательного комплекса соединено тросом с ударным механизмом вытяжного устройства.

При этом, контейнер с обтекателем-направляющей располагается в верхней части фюзеляжа самолета между плоскостями крыла, на ложементе, под углом -10° в плоскости ХOZ и 3° в плоскости XOY к строительной горизонтали фюзеляжа.

При этом, промежуточная подвесная система монтируется к элементам самолета, расположенным на силовом шпангоуте в районе крепления 1-ого лонжерона крыла и силового шпангоута в районе киля самолета с помощью монтажных ушей.

При этом, промежуточная подвесная система выполнена из двух тросов с разрывной нагрузкой 25000 кг и одного троса с разрывной нагрузкой 10000 кг.

При этом, устройство запуска и ввода в действие парашютного спасательного комплекса выполнено в виде ручки, троса устройства запуска и ввода в действие парашютного спасательного комплекса и предохранительной булавки.

При этом, вытяжное устройство состоит из ударного механизма, включающего в себя пружину, корпус затвора, ударник, пиротехническое изделие и направляющую ствола, и шарикового замка, включающего в себя шарик, поршень, трубу и втулку замыкающую.

При этом, основной парашют выполнен в виде круглого купола с втянутой вершиной площадью 840 м².

При этом, тормозные парашюты выполнены в виде круглых куполов с втянутыми вершинами площадью 15 м² каждая.

При этом, поддерживающий парашют выполнен в виде круглого купола с втянутой вершиной площадью 15 м².

При этом, основной парашют выполнен из ткани с низкой воздухопроницаемостью.

При этом, основной, поддерживающий и тормозные парашюты выполнены в виде круглых куполов в раскрое, усиленных радиальными и круговыми лентами силового каркаса, снабженными центральными стропами.

При этом, одно из пяти соединительных звеньев имеет длину 3 метра и связывает поддерживающий и основной парашюты.

При этом, одно из пяти соединительных звеньев имеет длину 9 метров и связывает основной парашют с промежуточной подвесной системой через замок отцепки.

При этом, три из пяти соединительных звеньев имеют длину 6 метров и связывают тормозные парашюты с промежуточной подвесной системой через замок отцепки.

Краткое описание чертежей

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами.

Фигура 1 – Изображение ПСК легкого многоцелевого самолёта;

Позиции:

1 – Легкий многоцелевой самолёт (ЛМС);

2 – Парашютный спасательный комплекс (ПСК);

2.1 - Поддерживающий парашют;

2.2 – Соединительное звено длиной 3 метра;

2.3 – Основной парашют;

2.4 – Тормозной парашют;

2.5 – Соединительное звено длиной 9 метров;

2.6 – Соединительные звенья длиной 6 метров;

3 – Промежуточная подвесная система;

4 – Контейнер с обтекателем-направляющей;

Фигура 2 – Промежуточная подвесная система в состоянии функционирования по назначению;

Фигура 2.1. – Промежуточная подвесная система в уложенном виде;

Позиции:

3.1 – Тросы с разрывной нагрузкой 25000 кг;

3.2 – Трос с разрывной нагрузкой 10000 кг;

5 – Замок отцепки парашютной системы;

6 – Монтажные уши;

Фигура 3 – Внешний вид замка отцепки парашютной системы;

Фигура 3.1. – Замок отцепки парашютной системы в разрезе;

Позиции:

5.1 – Вилка;

5.2 – Шток;

5.3 – Пружина;

5.4 – Шарик замка отцепки;

5.5 – Заклепка;

Фигура 4 – Контейнер с обтекателем-направляющей;

Фигура 4.1 - Контейнер с обтекателем-направляющей в разрезе;

Фигура 4.2 – Контейнер

Фигура 4.3 – Контейнер в разрезе

Позиции:

4.1 – Контейнер;

4.2 – Обтекатель-направляющая;

4.3 – Крышка контейнера;

4.4 – Направляющая ствола;

Фигура 5 – Внешний вид устройства запуска и ввода в действие ПСК;

Позиции:

7 – Устройство запуска и ввода в действие ПСК;

7.1 – Ручка;

7.2 – Булавка;

7.3 – Трос устройства запуска и ввода в действие ПСК;

Фигура 6 – Вытяжное устройство внутри контейнера с обтекателем-направляющей;

Фигура 6.1. – Общий вид ударного механизма;

Фигура 6.2. – Общий вид шарикового замка;

Позиции:

8 – Вытяжное устройство;

8.1 – Ударный механизм;

8.1.1 – Пружина;

8.1.2 – Корпус затвора;

8.1.3 – Ударник;

8.1.4 – Пиротехническое изделие;

8.2 – Шариковый замок;

8.2.1 – Шарик вытяжного устройства;

8.2.2 – Поршень;

8.2.3 – Труба;

8.2.4 – Втулка замыкающая;

Фигура 7 – Вытяжное устройство

Фигура 7.1 – Вытяжное устройство в разрезе

Фигура 8 – Месторасположение и размещение контейнера с обтекателем-направляющей на легком многоцелевом самолёте (вид сверху);

Фигура 8.1. – Месторасположение и размещение контейнера с обтекателем-направляющей на легком многоцелевом самолёте (вид сбоку);

Позиции:

9 - Строительная горизонталь фюзеляжа (СГФ).

Осуществление изобретения

Парашютный спасательный комплекс (2) для легкого многоцелевого самолета (1) размещается в центральной части фюзеляжа под углом -10° в плоскости XOZ и 3° в плоскости XOY к строительной горизонтали фюзеляжа (9), уложенный на ложемент, фиксирующий его на самолете и защищающий от продольных и боковых смещений.

В состав парашютного спасательного комплекса (далее - ПСК) входят:

- Парашютная система (ПС-4800), состоящая из поддерживающего парашюта (2.1) с площадью купола 15 м², основного парашюта (2.3) с площадью купола 840 м², трёх тормозных парашютов (2.4) с площадью купола 15 м² каждый, одного соединительного звена (2.5) длинной 9 м, трёх соединительных звеньев (2.6) длинной 6 м каждое и соединительного звена (2.2) длиной 3 м. Соединительное звено длиной 3 метра (2.2) связывает поддерживающий парашют с основным парашютом. Соединительные звенья длиной 6 метров (2.6) связывают тормозные парашюты (2.4) с промежуточной подвесной системой (3) через замок отцепки парашютной системы (5). В свою очередь, соединительное звено длиной 9 метров (2.5) связывает основной парашют (2.3) с промежуточной подвесной системой (3) через замок отцепки (5). При этом, основной (2.3), поддерживающий (2.1) и тормозные (2.4) парашюты имеют круглый купол в раскрое, усиленный радиальными и круговыми лентами силового каркаса, снабженный центральной стропой. Основной парашют (2.3) представляет собой круглый купол с втянутой вершиной площадью 840 м², изготовленный из ткани с низкой воздухопроницаемостью. Соединительные звенья (2.2, 2.5, 2.6) представляют собой монокольца, изготовленные из силовой ленты с различным количеством сложений. Парашютная система (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6) соединяется с промежуточной подвесной системой (3) через замок отцепки парашютной системы (5), при этом парашютная система (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6) и замок отцепки (5) расположены в контейнере с обтекателем-направляющей (4). Вышеперечисленные элементы, входящие в состав парашютной системы, обеспечивают необходимые показатели грузоподъёмности ПСК для ЛМС;

- Промежуточная подвесная система (3), являющаяся связующим элементом между самолётом (1) и парашютной системой (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6). Монтируется к элементам самолета (1), расположенным на силовом шпангоуте в районе крепления 1-ого лонжерона крыла и силового шпангоута в районе киля самолёта с помощью монтажных ушей (6). Состоит из двух тросов с разрывной нагрузкой 25000 кг (3.1) и одного троса с разрывной нагрузкой 10000 кг (3.2). Одни концы тросов прикреплены к фюзеляжу легкого многоцелевого самолета (фиг. 2.1.) с помощью монтажных ушей (6), а другие концы связаны между собой, образуя один коуш, замком отцепки парашютной системы (5) и заведены внутрь контейнера с обтекателем-направляющей (4);

- Замок отцепки парашютной системы (5), смонтированный с промежуточной подвесной системой (3) и парашютной системой (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6), расположен внутри обтекателя-направляющей (4.2). Включает в себя вилку (5.1), шток (5.2), заклепку (5.5), пружину (5.3) и шарик (5.4). Выполняет функцию отцепки парашютной системы от самолёта при приземлении во избежание протаскивания в случае возникновения порывистого ветра. Наличие в ПСК для ЛМС вышеописанного замка отцепки позволяет ПСК достичь нужного показателя по грузоподъемности, чтобы обеспечить надежную и безопасную работу;

- Контейнер с обтекателем-направляющей (4) для ПСК (2), расположенный сверху фюзеляжа ЛМС (1) и предназначенный для размещения в нём парашютной системы (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6) и замка отцепки парашютной системы (5). При этом одни концы тросов промежуточной подвесной системы (3.1, 3.2) заведены внутрь обтекателя-направляющей (фиг. 2.1.). Контейнер с обтекателем-направляющей (4) представляет собой обтекатель-направляющую (4.2), крышку контейнера (4.3), контейнер (4.1) и направляющую ствола (4.4). Обтекатель-направляющая (4.2) необходима для фиксации контейнера (4.1) на самолете (1), а также для определения направления выхода ПСК (2) при срабатывании. Контейнер с обтекателем-направляющей располагается в верхней части фюзеляжа самолета между плоскостями крыла, на ложементе, под углом -10° в плоскости ХOZ и 3° в плоскости XOY к строительной горизонтали фюзеляжа (СГФ). Вышеописанная конфигурация контейнера и его месторасположение расположение на фюзеляже самолёта позволяют увеличить грузоподъёмность системы для обеспечения безопасности при работе на ЛМС;

- Устройство запуска и ввода в действие ПСК (7), представляющее собой механический привод. Приводится в действие при помощи мускульной силы пилота. Механический привод выдергивает чеку затвора с ударным механизмом, который приводит в действие пиротехническое изделие. Состоит из ручки (7.1), предохранительной булавки (7.2) и троса (7.3) с наконечником, проложенном в боуден-оболочке. Ручка располагается в кабине пилотов на потолке между креслами членов экипажа и окрашена в красный цвет. Усилие необходимое для поворота ручки не превышает 16 кгс. В стояночном положении фиксируется предохранительной булавкой (7.2).

Метательный механизм, выполненный в виде вытяжного устройства (8). При этом вытяжное устройство (8) представляет собой комплекс следующих элементов, обеспечивающих отстрел контейнера (4.1) с уложенной в него парашютной системой (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6): ударный механизм (8.1), состоящий из пружины (8.1.1), корпуса затвора (8.1.2), ударника (8.1.3), пиротехнического изделия (8.1.4) и направляющей ствола (8.1.5); шариковый замок (8.2), состоящий из шарика (8.2.1), поршня (8.2.2), трубы (8.2.3) и втулки замыкающей (8.2.4).

Система работает следующим образом. Введение ПСК (2) в действие осуществляется членом экипажа легкого многоцелевого самолета (1) при помощи поворота ручки (7.1) устройства запуска и ввода в действия ПСК (7). В результате поворота ручки (7.1) происходит натяжение троса (7.3), связывающего устройство запуска и ввода в действие ПСК с ударным механизмом вытяжного устройства. Трос (7.3) за счет натяжения выдергивает чеку затвора в результате чего ударник вытяжного устройства (8.1.3) приводит в действие пиротехническое изделие (8.1.4). В свою очередь, приведенное в действие пиротехническое изделие (8.1.4), за счет содержащихся в нем газов, повышает давление внутри трубы вытяжного устройства (8.2.3), что приводит к смещению поршня шарикового замка (8.2.2). Затем, за счет смещения поршня, происходит разблокировка шарикового замка и сжатие пружины. Далее контейнер с находящейся в нем парашютной системой (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6) выбрасывается в направлении в сторону-назад по полету под углом -10° в плоскости XOZ, и вверх-назад по полету под углом 3° в плоскости XOY к СГФ (10), при этом раскрываются три тормозных парашюта (2.4). После выхода строп вступает в работу основной парашют (2.3) с системой рифления и поддерживающим парашютом (2.1). Через 4 секунды после вступления в работу основного парашюта (2.3) срабатывают пирорезаки системы рифления и основной парашют (2.3) наполняется полностью.

Claims (14)

1. Парашютный спасательный комплекс для легкого многоцелевого самолёта, состоящий из контейнера с обтекателем-направляющей и метательного механизма, отличающийся тем, что контейнер с обтекателем-направляющей расположен в верхней части фюзеляжа самолета между плоскостями крыла на ложементе, при этом контейнер с обтекателем-направляющей содержит метательный механизм, выполненный в виде вытяжного устройства с ударным механизмом и шариковым замком, и уложенную парашютную систему, при этом парашютная система состоит из основного парашюта, по меньшей мере трех тормозных парашютов, поддерживающего парашюта и пяти соединительных звеньев, выполненных в виде моноколец из силовых лент, кроме того, парашютный спасательный комплекс также содержит промежуточную подвесную систему и устройство запуска и ввода в действие парашютного спасательного комплекса, при этом промежуточная подвесная система состоит из трех тросов, три конца которых смонтированы с монтажными ушами, расположенными на фюзеляже самолета, а другие концы тросов соединены между собой в коуш и смонтированы с замком отцепки парашютной системы, находящимся внутри обтекателя-направляющей, при этом замок отцепки парашютной системы связывает промежуточную подвесную систему с соединительными звеньями парашютной системы, а устройство запуска и ввода в действие парашютного спасательного комплекса соединено тросом с ударным механизмом вытяжного устройства.

2. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что контейнер с обтекателем-направляющей располагается в верхней части фюзеляжа самолета между плоскостями крыла на ложементе под углом к строительной горизонтали фюзеляжа.

3. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что промежуточная подвесная система монтируется к элементам самолета, расположенным на силовом шпангоуте в районе крепления 1-го лонжерона крыла и силового шпангоута в районе киля самолета с помощью монтажных ушей.

4. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что промежуточная подвесная система выполнена из двух тросов с разрывной нагрузкой 25000 кг и одного троса с разрывной нагрузкой 10000 кг.

5. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что устройство запуска и ввода в действие парашютного спасательного комплекса выполнено в виде ручки, троса устройства запуска и ввода в действия и предохранительной булавки.

6. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что вытяжное устройство состоит из ударного механизма, включающего в себя пружину, корпус затвора, ударник, пиротехническое изделие и направляющую ствола, и шарикового замка, включающего в себя шарик, поршень, трубу и втулку замыкающую.

7. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что основной парашют выполнен в виде круглого купола с втянутой вершиной площадью 840 м².

8. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что тормозные парашюты выполнены в виде круглых куполов с втянутыми вершинами площадью 15 м² каждая.

9. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что поддерживающий парашют выполнен в виде круглого купола с втянутой вершиной площадью 15 м².

10. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что основной парашют выполнен из ткани с низкой воздухопроницаемостью.

11. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что основной, поддерживающий и тормозные парашюты выполнены в виде круглых куполов в раскрое, усиленных радиальными и круговыми лентами силового каркаса, снабженными центральными стропами.

12. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что одно из пяти соединительных звеньев имеет длину 3 метра и связывает поддерживающий и основной парашюты.

13. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что одно из пяти соединительных звеньев имеет длину 9 метров и связывает основной парашют с промежуточной подвесной системой через замок отцепки.

14. Парашютный спасательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что три из пяти соединительных звеньев имеют длину 6 метров и связывают тормозные парашюты с промежуточной подвесной системой через замок отцепки.