УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВСПЛЫТИЯ ЭКИПАЖА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ИЗ ПОДВОДНОГО ПОЛОЖЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B64D25/10 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к средствам аварийного спасения экипажа летальных аппаратов (ЛА).

Известно устройство самолета [1] обеспечивающее аварийное спасение пилота в воздушной среде. Такая конструкция включает в себя каркас фюзеляжа, в носовой части которого расположена герметичная кабина со сдвижной частью фонаря, катапультируемое кресло со стреляющим механизмом (СМ) и ракетными ускорителями (РУ). Такое устройство не обеспечивает спасение экипажа во время покидания ЛА на малой высоте и при больших углах крена, рыскания и тангажа, а также из подводного положения.

Ближайшим аналогом является кабина экипажа бомбардировщика ВN2 В-1 [2] которая включает в себя корпус, кресла экипажа, лобовое остекление, стабилизирующие надувные поверхности, вытяжной и основные парашюты, а также верньерные ракетные двигатели. Мягкое приземление или приводнение и удержание кабины на плаву обеспечивает пять надувных камер.

Недостатком такой системы является отсутствие управления по углам крена, рыскания и тангажа, большая масса систем, а также ее неработоспособность на малых высотах или при погружении самолета в воду.

Технической задачей является расширение функций существующих средств аварийного покидания экипажем ЛА за счет использования энергии РУ и СМ для разворота или стабилизации ЛА, а также для всплытия кресел с экипажем из подводного положения с помощью остаточной энергии СМ и надувных секционных всплывных камер.

Задача решается тем, что в устройстве, содержащем катапультируемое кресло, установленное на устройствах; поглощающих энергию удара, отделяемый фонарь кабины, каркас фюзеляжа, направляющие кресла, ракетные ускорители и стреляющий механизм, объединенные пирозамком, выход пирозамка через ресивер соединен с реактивными соплами, которые размещены по бортам носовой части симметрично его продольной оси, а кресло снабжено пушками ввода секционных всплывных камер.

На фиг. 1 изображено устройство для всплытия экипажа ЛА из подводного положения; на фиг. 2 схема всплытия из под воды и положение кресла с пилотом в подводном положении.

Устройство включает в себя направляющие рельсы 11, стреляющий механизм 2, пирозамок 3, трубопроводы 4, системы продольного газодинамического управления и стабилизации ЛА, ресивер 5, реактивные двигатели (сопла) 6 системы газодинамического управления, которые разнесены спереди относительно центра массы ЛА, блоки ракетных ускорителей 7, клапаны 8 отсечки работы сопел 6, пушки 9 ввода в рабочее состояние секций всплывных камер 10, каркаса кресла 11, устройство снижающее ударные перегрузки и состоящее из корпуса 12 стальных колец 13 и пуансона направляющих рельсов 14.

Устройство обеспечивает спасение экипажа как в воздушной, так и в водной средах. При этом программное устройство (например, на микропроцессах) обеспечит, в зависимости от скорости, высоты полета или глубины погружения ЛА, выбор соответствующего режима катапультирования и последовательности срабатывания систем кресла.

При катапультировании в воздушной среде устройство работает следующим образом.

При вытягивании ручки катапультирования в начале отрабатывается команда на срабатывание пирозамка 3, которой отсоединяет СМ 2 и блок РУ 7 от системы сопел продольного газодинамического управления и стабилизации ЛА. В систему продольного газодинамического управления и стабилизации ЛА в качестве основных элементов входят сопла 6, клапаны 8 отсечки (управления) работы сопел, ресивер 5, трубопроводы 4, а также пушки 9 ввода секций 10 всплавных камер.

После срабатывания пирозамка 3 последовательность операций при катапультировании в воздушной среде является типовой для ЛА и последовательность операций осуществляется в следующем порядке.

Производится принудительный притяг плечевого пояса, срабатывает системы фиксации рук, сброса фонаря (либо катапультирование через фонарь), срабатывает СМ 2, включается аварийная кислородная система фиксации ног, отсоединяется объединенный разъем бортовых систем, срабатывает стабилизирующий парашют, блок РУ 7, реактивные двигатели системы бокового управления, отсоединяется стабилизирующий парашют, вводится основной парашют и т.д.

Для обеспечения безопасных характеристик покидания ЛА из-под воды устройство работает следующим образом.

В аварийной ситуации, например, при взлете с авианосца или неуправляемый полет и при приводнении ЛА и его погружении под воду, система аварийного покидания срабатывает либо автономно от команд программного устройства, либо после вытягивания пилотом (экипажем) ручки катапультирования. В этом случае в пирозамке 3 открываются заслонки в каналах, которые соединяют магистрали от СМ 2, РУ 7 с трубопроводами 4 системы продольного газодинамического управления и стабилизации ЛА. Затем производится притяг плечевого пояса, фиксации ног, включение аварийной кислородной системы.

После этого программное устройство вырабатывает сигнал на срабатывание СМ 2 и РУ 7. В этом случае пороховые газы от них через пирозамок 3 по магистралям 4 поступают в ресивер 5, служащие для выравнивания и стабилизации давления газов. Из ресивера газы через клапаны 8 поступают в сопла 6 системы газодинамического управления. В зависимости от положения входа ЛА в водную среду программное устройство включает клапан 6 магистрали 4, обеспечивая тем самым работу сопел 6, тяга которых необходима для поворота ЛА и выравнивания его продольной оси до положения, приближающегося к горизонту.

В этом положении аппарата производится отсоединение объединенного разъема бортовых систем кресла и открытие (сброс) фонаря. Затем от пирозамка 3 отсоединяются блок РУ 7 и СМ 2, магистрали 4, а от кресла устройство, снижающее ударные перегрузки. После этого кресло под действием малой остаточной реактивной силы СМ 2 отделяются от аппарата.

При отделении кресла от аппарата с помощью пушек 9 ввода секций всплывных камер 10 производится заполнение газом верхних секций всплывных камер. При достижении уровня горизонта водной поверхности осуществляется заполнение остальных секций надувных камер (плавсредства) и кресло занимает удобное для пилота положение. Затем производится отсечка притяга плечевого пояса и системы фиксации рук и ног.

При аварийной ситуации над водной поверхностью предлагаемое устройство и его система газодинамического управления и стабилизации позволит, при соответствующем программном управлении осуществить поворот ЛА в воздухе относительно центра масс и тем самым уменьшить угол входа θ_вх ЛА в воду. Уменьшение угла θ_вх позволяет значительно снизить ударные перегрузки за счет влияния эффекта экрана при приближении ЛА к водной поверхности.

Изобретение позволяет обеспечить требуемые характеристики покидания ЛА в двух средах: в воздухе из-под воды без введения дополнительных энергоисточников.

Использование: в средствах аварийного спасения экипажа летательных аппаратов (ЛА). Сущность изобретения: для обеспечения всплытия экипажа из подводного положения стреляющий механизм (СМ) и ракетные ускорители (РУ) объединены пирозамком и соединены через ресивер с реактивными соплами, которые размещены по бортам носовой части ЛА симметрично его продольной оси. В аварийной ситуации, в случае погружения ЛА под воду, вырабатывается сигнал на срабатывание СМ и РУ. В этом случае пороховые газы от них через пирозамок и трубопроводы поступают в ресивер, служащий для выравнивания и стабилизации давления газов. Из ресивера газы через открытые клапаны поступают в реактивные сопла (двигатели), которые обеспечивают необходимый разворот ЛА за счет энергии СМ и РУ до выравнивания положения продольной оси ЛА в "горизонт". В этом положении производится отсоединение объединенного разъема бортовых систем, кресла, сброс фонаря и всплытие кресла с помощью всплывных камер (понтонов). При достижении уровня горизонта водной поверхности производится отсечка притяга плечевого пояса и системы фиксации рук и ног пилота. 2 ил.

Устройство для всплытия экипажа летательного аппарата из подводного положения, содержащее катапультируемое кресло, установленное на устройствах, поглощающих энергию удара, отделяемый фонарь кабины, каркас фюзеляжа, направляющие кресла, стреляющий механизм и ракетные ускорители, отличающееся тем, что стреляющий механизм и ракетные ускорители объединены пирозамком и соединены через ресивер с реактивными соплами, которые размещены по бортам носовой части летательного аппарата симметрично его продольной оси, а кресло снабжено пушками ввода секционных всплывных камер.