СПОСОБ СПАСЕНИЯ СКОРОСТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 1997 года по МПК B64D45/04 

Предложение относится к способам спасения летательного аппарата при возникновении аварийной ситуации. Предложение имеет преимущественное применение для пассажирских лайнеров, которые не оснащаются спасательными средствами для пассажиров.

При возникновении аварийной ситуации экипаж ищет место для осуществления посадки. Однако и место такое может быть на расстоянии, которое превышает оставшийся ресурс полета, что приводит к разрушению летательного аппарата во время контакта с поверхностью рельефа. Это также связно с тем, что горизонтальная скорость (составляющая скорости) не позволяет осуществить мягкую посадку даже идеальном рельефе. При потере скорости, в частности, горизонтальной ее составляющей, летательный аппарат переходит в хаотическое падение с неизбежным разрушением при контакте с местным рельефом.

Известны способы спасения летательного аппарата, включающие воздействие соединительного с ним средства замедления падения, причем указанное средство выполняют в виде парашютов (патент США N 1971377, кл.244-139, 1934) или в виде ракеты с вытяжным парашютом, которую закрепляют в трех точках, которые размещены так, что цент тяжести располагается между точками закрепления ракеты на летательном аппарате (патент США N 3721468, кл.244-139, 1973).

Недостатками известного способа спасения летательного аппарата следует считать:
ударная нерегулируемая нагрузка на летательный аппарат при выводе средства замедления падения, что приведет к перегрузкам, превышающим допустимые;
при резкой потери горизонтальной составляющей скорости летательным аппаратом ударная нагрузка и на элементы соединения, и на сами замедляющие средства чрезмерно возрастут, и придание летательному аппарату горизонтального положения сомнительна и маловероятна.

Целью предложения является снижение нагрузок и на летательный аппарат, и на средства замедления падения при обеспечении аварийной посадки практически на любом рельефе с сохранением летательного аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что перед воздействием средства замедления падения закрепляют преимущественно хвостовую часть летательного аппарата на почве тросом с захватом и регулируют длину и усилие на тросе в процессе спуска.

Пояснения к способу спасения летательного аппарата:
1. Как и в летательных аппаратах без рассматриваемого технического решения, экипаж производит спуск планированием или с использованием двигателей с поиском подходящего для посадки рельефа. При потере горизонтальной и составляющей скорости до допустимой предельно выбрасывается трос, на конце которого находится утяжеленный захват. Трос выдается свободно. При контакте захвата с рельефом местности (деревья, кустарники, земная поверхность, песок, подводная среда) резко возрастает сопротивление движению летательного аппарата, и он занимает положение продолжения троса от точки крепления. Дальнейшее движение летательного аппарата будет как по радиусу от точки крепления, так и под воздействием гравитационной составляющей. Трос притормаживают по мере его протравливания после контакта захватного устройства с рельефом. Это обеспечивает плавное снижение скорости горизонтальной. Как только горизонтальная скорость приближается к нулевому значению из летательного аппарата выводят средство замедления падения. Это может быть и ракета с вытяжным парашютом и парашюты в носовой и хвостовой части. Летательный аппарат плавно опускается на любой вид рельефа. Он может занять положение при контакте с рельефом и очень неудобное положение, но без разрушения, например, при спуске на склон холма, покрытого лесом или в распадок между холмами.

2. В качестве захвата может быть использовано якорное устройство (как и для морских судов). Такой захват будет хорошо контактировать с лесом, кустарником, песком, водной средой. При аморфной среде (вода, песок, пашня) торможение троса не требуется, так как сама форма рельефа будет плавно снижать скорость летательного аппарата. Во всех случаях необходимо контролировать натяжение троса. Конструктивное трос может быть на катушке, стойка которой закреплена поворотно с датчиком усилия. Если регистрируется рывок, то это означает, что захват вошел в прочный контакт и необходимо протравливание троса с торможением его постоянным усилием (может быть и с нарастанием усилия). Постоянное торможение с постоянным моментом осуществляется фрикционным тормозом, допустим электромагнитным. Для переменного момента торможения ток должен меняться по заданному закону.

3. Для военного летательного аппарата (вообще и для пассажирского) все действия по спасению его могут осуществляться в автоматическом режиме после вывода кресла с летчиком за аппарат.

4.Способ позволяет осуществить аварийную посадку прицельно на малую площадку при еще значительной скорости.

5. Алгоритм вычисления производства всех операций наипростейший и доступный бортовому компьютеру: вводится усилие на трос, скорость, положение летательного аппарата, выходные команды: выброс захвата, момент торможения, вывод парашюта или другого средства после того, как летательный аппарат займет положение, близкое к горизонтальному, что обеспечивается закреплением троса в хвостовой части. Упреждение команд зависит от конкретного типа летательного аппарата. Перед выводом троса сам летательный аппарат займет положение с максимальной площадью взаимодействия с воздушной средой, а если это будет затруднительно, то такое положение будет обеспечено парашютами.

В общем случае вывод захвата на тросе должен быть осуществлен на высоте 400-600 метров при благоприятном планировании. Если скорость теряется на значительной высоте, то выводят захват сразу же, чтобы обеспечить его взаимодействие раньше контакта с рельефом и упредить вывод парашютов.

Практически во всех случаях будет обеспечиваться аварийная посадка без разрушения летательного аппарата и сохранения жизни пассажиров на любом местности. Причем посадка может быть осуществлена прицельно на малой площадке.

Использование: при спасении скорости летательного аппарата при возникновении аварийной ситуации. Сущность изобретения: осуществляют совместное использование средства гашения вертикальной составляющей падения летательного аппарата при помощи парашюта и средства гашения горизонтальной составляющей падения летательного аппарата при помощи троса с захватом.

Способ спасения летательного аппарата, заключающийся в выводе из него захватного устройства на тросе из кормовой части аппарата, и расчетного торможения троса после сцепления захватного устройства с посадочной поверхностью, отличающийся тем, что захватное устройство выполняют в виде якоря, и его выводят путем сброса, а при достижении горизонтальной составляющей скорости, близкой к посадочной при торможении троса, из летательного аппарата выводят средство снижения вертикальной составляющей скорости летательного аппарата, которое выполняют, например, в виде парашюта, и дальнейший спуск осуществляют при воздействии обоих средств гашения вертикальной и горизонтальной составляющих скоростей.