АЭРОБУС "ЛЮСИ" Российский патент 1994 года по МПК B64C1/32 

Изобретение относится к авиации и может быть использовано, в частности, для пассажирских многосекционных самолетов большой вместимости при обеспечении их безопасности при эксплуатации в аварийных ситуациях и спасении пассажиров и экипажа.

Известны различные спасательные устройства для пассажиров самолетов (ремни, надувные подушки и т.п.).

Известны пневматические подушки, чехлы которых смонтированы на спинках сидений со стороны пассажиров и с тыльной стороны спинок и присоединены к пневматической магистрали. Чехлы надуваются в случаях предполагаемой ненормальной посадки самолета.

Однако такое спасательное устройство в случае серьезных поломок и падения самолета не может обеспечить безопасность пассажиров.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому техническому решению является самолет, включающий фюзеляж, к которому прикреплена с возможностью отделения несущая платформа с отделяемым в воздухе пассажирским салоном, который отделен от кабины пилота и хвостовой части герметичными дверьми и снабжен системой размещенных в специальных камерах парашютов.

Средства для отделения салона от фюзеляжа представляют собой множество подъемных цилиндров и блоков для выталкивания салона. К днищу салона прикреплены камеры с надувными воздушными мешками для создания воздушной подушки и смягчения удара о землю.

Однако у данного технического решения очень сложная система крепления салона к несущей платформе фюзеляжа. При разделении салона и несущей платформы вследствие набегающего потока воздуха возможны удары салона о платформу, "забрасывание" салона на хвостовую часть самолета. Самолет без пассажирского салона и без хвостовой части вследствие резкого нарушения аэродинамического качеств продолжает фактически неуправляемое падение. Отсутствуют средства для отделения крыльев, в которых расположены емкости с топливом. Если не отстреливать крылья, то они могут служить средством возникновения пожара в воздухе при отстреле салона. Крылья должны отстреливаться вместе с хвостовой частью и желательно подрываться в воздухе до падения на землю. Тогда на землю упадут просто мелкие обломки, а не горящие цистерны с топливом, кроме того, применяются несколько многокупольных систем для десантирования одного салона. Минимальная скорость устойчивого полета для тяжелых самолетов 250-320 км/ч. Динамический удар каждого парашюта при его раскрытии на такой скорости огромен. Необходима сложная система из нескольких стабилизирующих парашютов на каждый купол основных парашютов для гашения скорости салона. Стропы вытяжных парашютов перепутываются между собой и не вводят в действие все купола основных парашютов. Возможен отказ в работе отдельных основных куполов парашютов - частичное или полное их нераскрытие, перепутывание куполов и строп, применение нескольких многокупольных систем для десантирования одного объекта не дает возможности точного расчета временного интервала раскрытия и очередности раскрытия парашютов. Введение в работу одновременно нескольких многокупольных систем в данном случае крайне проблематично и грозит катастрофой. Не предусмотрено гашение скорости при приземлении. Скорость снижения по вертикали для нормальной работы парашюта должна быть не менее 5-7 м/с (без учета скорости ветра). Пассажиры (дети, старики, женщины и т.д.) не подготовлены к таким перегрузкам при ударе о землю.

Используя собственную парусность при снижении, салон может развернуться вдоль своей оси по ветру, но это маловероятно.

Реально, что его спуск и встреча с землей проходят хаотично. При такой системе спуска нельзя предсказать, каким боком он приземлится и каково будет распределение перегрузки на тела пассажиров. Возможны многочисленные травмы. При таком применении нескольких многокупольных систем одновременно возможно появление так называемого эффекта "аэродинамического затенения". Отдельные купола парашютов при введении их в действие создают для других куполов "воздушные ямы". Возможны частичные или полные отказы в работе отдельных парашютов. Этот же эффект может создавать и весь салон из-за своих размеров для отдельных парашютов. Кроме того, возможно перепутывание строп и куполов при прохождении метеорологических ветровых потоков по высотам до высоты 1000 м их может быть 2-5 в зависимости от климатической зоны и метеорологической обстановки.

Также при больших скоростях при отсутствии салона во время раскрытия сразу многих парашютов стропы и купола могут вследствие сильного трения слипаться, что может привести к неполным раскрытиям отдельных парашютов (материал - капрон, кевлар). Не предусмотрена четкая фиксация салона на земле (на воде) даже после автоматической отцепки куполов от салона, что может грозить жертвами и травмами после приземления.

Целью изобретения является повышение безопасности эксплуатации аэробуса в аварийных ситуациях и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что в аэробусе, состоящем из фюзеляжа с секциями пассажирского салона, снабженного средствами для отделения салона и хвостовой части и герметизирующими устройствами, кабины пилота и крыльев, включающем парашюты, размещенные на крыше пассажирского салона в камерах с откидными крышками, а также надувные мешки, фюзеляж состоит из нескольких частей по количеству секций пассажирского салона, которые неразъемно прикреплены к соответствующим секциям салона, при этом смежные секции снабжены средствами для отделения друг от друга и герметизирующими устройствами, а парашюты и надувные мешки установлены отдельно на каждой секции. Кроме того, аэробус снабжен средствами для отделения консолей крыла, которые связаны с часовым механизмом подрывного устройства, дополнительно установленного на консолях. Хвостовая часть снабжена подрывным устройством, связанным через часовой механизм со средством для ее отделения. Каждая секция салона снабжена реактивным тормозящим устройством. Средства для отделения секций салона, крыльев и хвостовой части, а также средства откидывания камер для парашютов выполнены в виде пироболтов. Каждая секция снабжена фиксаторами, выполненными в виде откидных ножек или надувных мешков, расположенных на данных секции симметрично ее продольной оси.

Наличие отличительных от прототипа признаков свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "новизна".

Так как в известных решениях не найдено, чтобы в аварийных ситуациях авиалайнер расстыковывался с помощью пироболтов и приземлялся в виде автономных частей, снабженных парашютно-реактивной системой и фиксаторами для обеспечения мягкой посадки на землю или на воду, то делается вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

Положительный эффект - обеспечение безопасности пассажиров и экипажа в аварийной ситуации, а также избежание падения крупных обломков самолета, которые могли бы вызвать жертвы и разрушения, достигается тем, что отделение фюзеляжа по частям вместе с секциями пассажирского салона и их мягкое приземление достигаются за счет применения автономной парашютно-реактивной системы и фиксаторов для каждой отделяемой секции. Подрыв крыльев и хвостовой части аэробуса происходит в воздухе. Надежность и простота достигаются за счет того, что устраняется необходимость в системе отделения салона от фюзеляжа, а также за счет применения однокупольной системы для каждой секции, что позволяет обеспечить благоприятные условия эффективной работы парашютной системы.

На фиг.1 показан аэробус, вид сверху; на фиг.2 и 3 - последовательность расстыковки частей самолета в аварийной ситуации; на фиг.4 - момент приземления секции пассажирского салона; на фиг.5, 6 - различные варианты выполнения фиксаторов салона; на фиг.7, 8 - пассажирский салон с фиксаторами в виде надувных воздушных мешков, вид сверху.

Аэробус включает фюзеляж 1, состоящий из состыкованных частей, соответствующих секциям 2 пассажирского салона (в данном случае условно две секции), хвостовую часть 3, крыло 4. Каждая секция 2 пассажирского салона неразъемно прикреплена к соответствующей части фюзеляжа 1 и благодаря наличию перегородок с герметичными дверями, представляемыми собой гермитезирующие устройства 5, является автономной частью аэробуса. На крыше каждой секции расположены камеры 6 с откидными крышками 7, где размещены парашюты 8. Парашюты снабжены реактивной системой 9 для торможения, которая представляет собой несколько тормозных пороховых двигателей, собранных по пакетной схеме и крепятся между собой и куполом основного парашюта на силовых лентах подвесной системы. Силовые ленты крепятся к салону кольцами. Кроме того, реактивная система приводится в действие посредством выдачи электрокоманды со щупа 10 в момент его касания земли. Щуп отбрасывается от салона в момент начала работы генератора системы и фиксируется под углом 90^о к салону. Щуп 10 таким образом связан с реактивной системой 9 торможения. Основной парашют 8 снабжен вытяжным 12 и стабилизирующим 11 парашютами. Инерционный генератор 13 выполнен по водозащищенной схеме закрытого типа. На выступающей его оси смонтирован инерционный вал. При укладке в камеру салона парашютно-реактивной системы одна из силовых лент основного парашюта частично наматывается на этот вал и фиксируется капроновой нитью. Во время раскрытия купола основного парашюта силовая лента, намотанная на вал, рывком раскручивает генерирующий генератор. Этой инерции хватает для того, чтобы генератор работал все время спуска объекта на землю.

Работа генератора обеспечивает подачу электроэнергии на щуп, на зажимы реактивной системы и на пpибоp автоматической отцепки купола от салона.

Совокупность парашютов с реактивной системой представляет собой парашютно-реактивную систему. Внутри каждой секции салона имеется баллон сжатого воздуха, предназначенного для наполнения бортовых воздушных мешков для придания плавучести салону и для подачи воздуха в салон при необходимости. Баллон может иметь автоматические и ручное устройство для подачи воздуха. Хвостовая часть 3 при необходимости также оборудуется герметичной дверью, если нет герметичной степени в хвосте. На днище корпуса аэробуса на каждой его секции смонтированы откидные ножки, отбрасываемые под углом 120^о, или надувные воздушные мешки, расположенные вдоль корпуса и симметрично его продольной оси под углом 120^о. Ножки или надувные продолговатые мешки представляют собой фиксаторы 14 (см. фиг.4-8). Надувные мешки изготовлены из плотного капрона или другого материала, пропитаны водостойким составом, воздухонепроницаемы. Надувные мешки соединены с баллоном (баллонами) в салоне. Люки воздушных мешков не показаны. Сиденья пассажиров оборудованы надувными спасательными жилетами, пояса безопасности должны быть автомобильного типа (плечо-бедро). В каждое впереди стоящее сиденье на уровне вытянутых рук (или плеч) вмонтирована мягкая ручка, предназначенная для более жесткого фиксирования тела и головы во время приземления, когда пассажир возьмется за нее обеими руками. Консоли крыла и хвостовая часть 3 в местах сочленения с корпусом аэробуса, а также откидные крышки 7 камер 6 и секции 2 салона в местах стыковки со смежными секциями снабжены средствами отделения 15 (фиг. 1 условно показаны жирной линией), выполненными например, в виде пироболтов, скрепляющих стыкующиеся детали. Пироболт состоит из двух частей, внутри он полый. Внутренность пироболта начинена взрывчатым веществом. Внутри пироболта смонтирована или электронить или электровзрыватель. Срабатывание пироболтов происходит по команде от программы полета и может дублироваться командой с земли. Сила взрыва пироболта рассчитана на срыв резьбы, крепящей верхнюю и нижнюю части пироболта. Кроме того, хвостовая часть 3 и консоли крыла 4 снабжены взрывными устройствами, связанными через часовой механизм со средствами их отделения. При возникновении аварийной ситуации пилот должен снизить скорость аэробуса до критической или близкой к ней. После этого начинается расстыковка аэробуса. В первую очередь отстреливаются консоли крыла 4, как наиболее опасные в противопожарном отношении. Если есть необходимость пироклапанами, аналогичными пироболтом, перекрываются системы подачи топлива и смазки к двигателям. Спустя несколько секунд крылья с топливом ликвидируются путем автономного подрыва, если они падают на населенный пункт. Герметизируются все двери салонов. Сразу вслед за крыльями, а возможно и одновременно, отстреливается хвост самолета. Следующей отстреливается пироболтами крышка 7 камеры 6 заднего салона и вступает в работу вытяжной парашют 12, который под воздействием потока воздуха начинает вводить в работу стабилизирующий 11 и основной 8 парашюты. Крышка 7 отстреливается вверх и уходит назад по ходу полета. Направления отстрела консолей крыла 4, хвостовой части 3 и крышки 7 камеры 6 показаны на фиг.2 стрелками.

После отстрела крышки 7 заднего салона через 2-3 с необходимо произвести отстыковку первого салона, так как скорость станет резко падать, что может создать неблагоприятные условия для работы парашютно-реактивной системы первого салона.

Для ее нормальной работы передний салон должен по курсу полета уйти вперед и несколько вниз. При срабатывании пироболтов (см. фиг.3) задний салон несколько затормаживается, виден работающий вытяжной парашют 12, стабилизирующий работу основного купола парашюта 11 и купол основного парашюта 8. На подвесной системе купола основного парашюта приготовлены к работе реактивная система 9, состоящая из трех блоков (стропы, прикреплены к салону). Инерционный генератор 13 вступает в работу (не показано), щуп 10 отбрасывается вертикально к земле (не показано). Система плавучести и амортизации в виде надувных воздушных мешков готова к наполнению (не показана). На фиг.3 стрелкой показаны отстрел крышки камеры парашютно-реактивной системы переднего салона и введение в действие вытяжного парашюта 12. Салоны расстыковываются, парашютно-реактивные системы приводятся в рабочее состояние.

При снижении фиксаторы стабилизации 14 салона и щуп 10 парашютно-реактивной системы отбрасываются от салона. При касании щупа 10 о землю срабатывает реактивная система 9, скорость снижения гасится до нуля, салон устанавливается на фиксаторы 14, срабатывает автоматическая отцепка купола. В случае, когда фиксаторы стабилизации выполнены в виде надувных воздушных мешков, при посадке салон опускается на них, при этом удар о землю еще более смягчается.

Изобретение по сравнению с прототипом позволяет обеспечить безопасность жизни авиапассажиров при посадке салона на землю и на воду и уменьшить во много раз ущерб при падении отстыкованных конструкций самолета.

Предлагаемая конструкция дает возможность мягкой посадки фюзеляжа по частям, что увеличивает процент вероятности спасения пассажиров, упрощает все устройство в целом по сравнению с прототипом, дает возможность правильной работы куполов парашютов. При этом в устройстве используются стандартные узлы и детали, давно освоенные промышленностью, что не требует новых опытно-конструкторских работ для внедрения предлагаемого устройства.

Изобретение относится к авиации и может быть использовано для пассажирских многосекционных самолетов большой вместимости. Аэробус содержит секционный фюзеляж 1 с количеством секций, равным количеству секций 2 пассажирского салона, хвостовую часть 3, крыло 4. Секции 2 снабжены герметизирующими устройствами 5, реактивным тормозящим устройством и фиксаторами. На каждой секции 2 расположена камера 6 с откидной крышкой 7, в которой размещены парашюты 8. Фиксаторы могут быть выполнены в виде откидных ножек или надувных мешков и расположены на днище секции симметрично ее продольной оси. Средства отделения секции 2 пассажирского отсека, консолей крыла 4 и хвостовой части 3 выполнены в виде пироболтов. Средства отделения консолей соединены с часовым механизмом подрывного устройства, установленного на консолях. Хвостовая часть 3 снабжена подрывным устройством, соединенным посредством часового механизма со средством ее отделения. Изобретение позволяет повысить безопасность пассажиров при аварийной посадке аэробуса. 6 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Аэробус, содержащий фюзеляж с секциями пассажирского салона, снабженными герметизирующими устройствами, кабину пилота, крыло, парашюты, размещенные на крыше пассажирского салона в камерах с откидными крышками, средство отделения хвостовой части и фиксаторы, отличающийся тем, что фюзеляж выполнен секционным с количеством секций, равным количеству секций пассажирского салона, при этом смежные секции пассажирского салона снабжены герметизирующими устройствами и средствами для отделения друг от друга, а парашюты и фиксаторы установлены на каждой секции. 2. Аэробус по п.1, отличающийся тем, что он снабжен средствами отделения консолей крыла, соединенными с часовым механизмом подрывного устройства, установленного на консолях. 3. Аэробус по п.1, отличающийся тем, что хвостовая часть снабжена подрывным устройством, соединенным посредством часового механизма со средством ее отделения. 4. Аэробус по п.1, отличающийся тем, что каждая секция пассажирского салона снабжена реактивным тормозящим устройством. 5. Аэробус по пп.1 и 2, отличающийся тем, что средства отделения секций пассажирского салона, консолей крыла и хвостовой части выполнены в виде пироболтов. 6. Аэробус по п.1, отличающийся тем, что средства сброса откидной крышки камеры для парашюта выполнены в виде пироболтов. 7. Аэробус по п. 1, отличающийся тем, что фиксаторы выполнены в виде откидных ножек или надувных мешков и расположены на днище секции пассажирского салона симметрично ее продольной оси.