СПОСОБ СПАСЕНИЯ ВЕРТОЛЕТА Российский патент 1999 года по МПК B64D17/78 

Техническое решение относится к спасению вертолета, экипажа и груза при возникновении аварийной ситуации с потерей управления при неконтролируемом падении.

Известен способ спасения и спуска объекта путем вывода парашюта и взаимодействия его купола с набегающим потоком воздушной массы, что приводит к повышению аэродинамического сопротивления движению объекта под воздействием собственной массы объекта (а.с. N 361554, 07.12.72 г., кл. B 64 D 17/34).

Недостатками технического решения можно считать: невозможность регулирования скорости спуска вертолета; сложность при спуске вертолетов значительной массы, поскольку требуется парашют значительной площади, т.к. вертолет достигает массы до 50 т (выше танка десантного); невозможность использования для спуска вертолета, т.к. верхняя часть вертолета занята вращающимися лопастями винта, которые перережут стропы парашюта; невозможность спуска на малой высоте, т.к. скорость раскрытия парашюта, наполнение купола воздушной массой при авторотации, которая снижает скорость падения вертолета, не позволит воспользоваться им на малой высоте, допустим 50 м; значительная скорость в момент касания посадочной площадки из-за спуска с малой высоты и ограничения размеров парашюта, что приведет к ударной нагрузке, которая может достигать значительной величины с необратимыми последствиями.

Известен способ спасения летательного аппарата (скоростного самолета), который заключается в выведении парашютом ракеты, которая соединена с летательным аппаратом тросами с размещением центра масс летательного аппарата между точками крепления тросов (патент США N 3721408, 20.03.73, кл. B 64 D 17/38).

Недостатками технического решения можно считать: нерегулируемость тормозного усилия при спуске; различная тяга ракеты, которая не связана со степенью загрузки летательного аппарата; приложение рывковых ударных нагрузок при выводе ракеты, что может привести к разрушительным последствиям; при хаотическом падении с вращениями использовать систему спасения осложнено.

Целью предложения является устранение указанных недостатков, а именно: возможность регулирования скорости спуска по результатам визуального наблюдения или по показанию датчиков скорости и высоты; вывод системы спасения с минимальным временем приведения ее в рабочее состояние с наполнением купола воздушной массой и возможностью начать торможение сразу же после вывода системы за борт вертолета; возможность спуска с минимальной высоты.

Поставленная цель достигается тем, что соединяют последовательно ракету, парашют и вертолет тросами, причем трос между ракетой и парашютом выполняют с возможностью его разрушения при воздействии ударной нагрузки, возникающей при натяжении обоих тросов, при этом трос на минимальном летательном аппарате закрепляют с помощью привода, расположенного в хвостовой оконечности вертолета выше его центра масс, в плоскости, параллельной плоскости вращения лопастей винта, при возникновении аварийной ситуации выводят ракету преимущественно вертикально вверх, после ее отрыва и вблизи посадочной площади выбирают парашют тросом.

Пояснения к способу:
1. Чем выше будет размещена точка приложения силы от парашюта посредством троса, соединенного с приводом выборки троса, тем больше вертолет будет приближаться к горизонтальному положению. Опорная система вертолета должна первой коснуться посадочной площадки, поэтому желательно, чтобы передние части опоры были загнуты вверх больше, чем задние.

2. Торможение будет идти перед касанием площадки, а в момент касания (даже корпусом, а не опорами) гашение скорости произойдет за счет амортизации вследствие касания площадки, хотя бы частью опор. Т.е. при скорости спуска около 3 м/с после касания передней оконечностью площади скорость упадет в два и более раз, т.е. будет меньше 1,5 м/с.

3. Опора для троса может быть выполнена в виде выдвижной или откидной штанги с роликом и эта штанга может заканчиваться выше винта на метр. В этом случае вертолет сядет почти на свои опоры. Выпуск ракеты с парашютом должен быть преимущественно вертикально вверх. Такие условия можно обеспечить либо выбором момента, когда вертолет находится в нужном положении, если он хаотически падает с вращением вокруг горизонтальной оси, либо обеспечением постоянного нахождения выходного ствола ракеты в вертикальном положении. Это можно обеспечить, если ствол сделать с изгибом и поворотным или разместить ракету перпендикулярно горизонтальному положению оси вертолета при его нормальном положении, причем ствол утяжелить грузом со стороны, противоположной вылету ракеты. Со стволом ракеты следует жестко соединить цилиндрическую камеру для размещения парашюта и соединить его тросом с ракетой, а трос к приводу вывести в корпус вертолета.

4. Привод троса парашюта желательно иметь регулируемым, но можно получить тот же эффект и при поддержании постоянного числа оборотов. Привод питается либо от аварийного источника эл. энергии, но лучше питать его от газового аккумулятора давления, а в качестве привода использовать турбину. Она должна работать 5-10 с.

Можно примерно указать полное время до начала торможения:
а) реакция оператора - 1 с;
б) запуск ракеты выводом ее в рабочее положение и развертывания - 1,5 с;
в) торможение с запуском привода - 1,5 с, включает выход на режим работы привода.

Итого 4 с, причем все операции могут быть заложены в автоматическом режиме при выполнении, т.к. имеют наипростейший алгоритм - последовательное выполнение операций по окончании предыдущей, т.е. время может быть сокращено.

Даже при свободном падении без учета авторотации вертолет пролетит всего 16 м. Т.е. это предельная высота обеспечения безопасного приземления вертолета при аварии.

Таким образом, достигаются все поставленные цели, которые были сформулированы выше.

Используется в авиации. При спасении вертолета во время аварии соединяют последовательно ракету, парашют и вертолет тросами, причем трос между ракетой и парашютом выполняют с возможностью его разрушения при воздействии ударной нагрузки, возникающей при натяжении обоих тросов. Трос на летательном аппарате закрепляют с помощью привода, расположенного в хвостовой оконечности вертолета выше его центра масс, в плоскости, параллельной плоскости вращения лопастей винта. При возникновении аварийной ситуации выводят ракету преимущественно вертикально вверх, после ее отрыва и вблизи посадочной площадки выбирают парашют тросом. В результате появляется возможность спуска на парашюте с малой высоты с регулируемой скоростью спуска.

Способ спасения вертолета, включающий вывод парашюта с помощью ракеты, соединенной с ним тросом, и спуск вертолета на парашюте, отличающийся тем, что соединяют последовательно ракету, парашют и вертолет тросами, причем трос между ракетой и парашютом выполняют с возможностью его разрушения при воздействии ударной нагрузки, возникающей при натяжении обоих тросов, при этом трос на летательном аппарате закрепляют с помощью привода, расположенного в хвостовой оконечности вертолета выше его центра масс, в плоскости, параллельной плоскости вращения лопастей винта, при возникновении аварийной ситуации выводят ракету преимущественно вертикально вверх, после ее отрыва и вблизи посадочной площадки выбирают парашют тросом.