СПОСОБ АВАРИЙНОЙ ЭВАКУАЦИИ ПАССАЖИРОВ С САМОЛЕТА Российский патент 2001 года по МПК B64D25/12 

Изобретение относится к авиации, средствам спасения пассажиров с летательного аппарата и может использоваться при создании перспективных самолетов - с повышенной безопасностью пассажиров.

Анализ авиационных катастроф показывает, что современный подход к вопросам безопасности пассажиров летательных аппаратов должен предполагать возможность их эвакуации с терпящего аварию летательного аппарата в диапазоне высот от нескольких десятков метров до нескольких километров, плавного спуска и мягкого приземления, поиска и обнаружения, жизнедеятельности до обнаружения спасателями.

Известно техническое решение (патент US N 4699336, кл. В 64 C 1/32, 244-140, 1987) на конструкцию самолета с отделяемым герметичным пассажирским отсеком, где самолет содержит устройство для выбрасывания пассажирского отсека из салона фюзеляжа главной секции, когда самолет находится в аварийной ситуации, и устройство для плавного спуска пассажирского отсека на землю.

Недостатками данного технического решения являются ослабление жесткости конструкции самолета, относительная длительность операций по эвакуации и необходимость их механического осуществления, что, как правило, в реальных аварийных ситуациях невыполнимо.

Известно техническое решение (патент RU N 2021164, В 64 C 1/32, 1994) на аэробус, где его 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 средства для отделения секций салона, крыльев и хвостовой части выполнены в виде пироболтов.

Известно техническое решение (патент RU N 2045858, В 64 C 1/32, 1996) на пассажирский самолет с аварийно-спасательными модулями, который содержит пассажирский салон, в котором расположен по крайней мере один аварийно-спасательный модуль, являющийся отсеком салона самолета, при этом одна его боковая стенка образует внешний обвод фюзеляжа, является элементом его силовой схемы, а другая боковая стенка обращена в сторону центрального прохода самолета и выполнена с герметичной дверью.

Главным недостатком вышеуказанных технических решений является модульно-секционная конструкция фюзеляжа, что снижает его жесткость и отрицательно влияет на уровень безопасности эксплуатации самолета.

Цель настоящего изобретения - расширить диапазон аварийных ситуаций летательного аппарата, при которых становится реальным спасение пассажиров и грузов.

Поставленная цель достигается тем, что в летательном аппарате, пассажирский салон которого состоит из размещенной в цельном фюзеляже по крайней мере одной спасательной капсулы, размещены устройства для резки корпуса летательного аппарата, при эвакуации закрывают дверные проемы спасательной капсулы, осуществляют резку, отделяют спасательную капсулу от частей летательного аппарата, раскрывают парашют. Устройствами для резки корпуса летательного аппарата являются кумулятивные заряды, подрыв которых осуществляет взрывную резку корпуса летательного аппарата. Также ими могут быть устройства, использующие эффект направленного взрыва.

На фиг. 1 изображена схема размещения в самолете устройств для отделения капсул друг от друга и от частей самолета;
на фиг. 2, 3 - схема отделения капсул друг от друга, от хвостовой и носовой частей самолета и от обшивки и днища фюзеляжа;
на фиг. 4 - схема спуска капсулы с парашютом.

Фюзеляж самолета 1 выполнен цельным. В фюзеляже самолета расположена по крайней мере одна пассажирская капсула 2 (далее капсула), выполненная в виде герметичного (при закрытых дверных проемах) автономного отсека пассажирского салона с расположенными в ней пассажирскими креслами, верхними отделениями для багажа и другой атрибутикой пассажирского салона, иллюминаторами, сопряженными с иллюминаторами фюзеляжа, парашютом, выводимым через люк. Между собой они соединяются сопрягаемыми дверными проемами, которые в случае аварийной ситуации принудительно герметически закрываются, а с корпусом фюзеляжа через горизонтальные направляющие. В донной части капсулы возможно размещение надувных амортизационных баллонов, имеющих автономную систему газонаполнения. Стенки капсулы 2 выполнены теплоизолированными и силовыми. Капсула может быть снабжена системой освещения и кондиционирования, работающей от автономной системы энергообеспечения после отделения капсула от фюзеляжа. Одна или несколько капсул составляют пассажирский салон самолета. Капсулы размещают (вставляют) в фюзеляже самолета еще во время его постройки. Вдоль внутренней поверхности корпуса фюзеляжа предусмотрены горизонтальные направляющие, которые определяют положение капсулы, закрепляют их, обеспечивают жесткость конструкции "капсула - фюзеляж". Направляющие капсулы установлены в направляющих корпуса фюзеляжа в строго горизонтальном направлении, и поэтому они не будут при аварийной эвакуации капсулы препятствовать и задерживать отделение от нее частей разрезанной обшивки фюзеляжа набегающим встречным потоком воздуха. Капсула располагается на силовых балках фюзеляжа, которые крепятся к корпусу фюзеляжа стойками.

В фюзеляже вдоль его корпуса и окружностями между пилотской кабиной, капсулами и хвостовой частью (фиг. 1, 2) размещены устройства (средства) 3, обеспечивающие отделение (разрезание) корпуса фюзеляжа (фиг. 3) для освобождения капсул в случае аварийной ситуации. Это могут быть встроенные заряды (кумулятивные, пороховые, пиропатроны и др.) направленного действия, разрезающие обшивку фюзеляжа по окружности и вдоль по горизонтали. Например, устройствами 3 могут быть удлиненные кумулятивные заряды (КЗУ), подрывом которых (с использованием электродетонатора) осуществляют практически мгновенную взрывную резку корпуса летательного аппарата, что приведет к отделению от спасательных капсул хвостовой и носовой частей, обшивки летательного аппарата. Предусмотрено размещение устройств 3 в местах крепления крыльев самолета к фюзеляжу для их отделения перпендикулярно движению самолета.

Дать оценку степени аварийности ситуации, принять решения об эвакуации пассажиров должны мощные бортовые компьютеры самолета, оснащенные соответствующими программами, отражающими весь опыт аварийных ситуаций, накопленных авиацией, и возможных их вариантов. Мировой опыт воздушных аварий показывает, что их основными причинами являются технические поломки, диверсии, ошибки пилотов или наземных служб, природные явления. Большинство этих аварий происходит на уже достаточной высоте от земли и при квалифицированном и быстром управлении организацией эвакуации капсул становится вполне реальным спасение пассажиров. Здесь важна каждая секунда, воспользоваться которой лучше сможет мощная ЭВМ. После оценки ситуации как аварийной бортовые компьютеры, в зависимости от высоты полета самолета, скорости его падения, времени, необходимого для приведения капсул к готовности к эвакуации, задействуют варианты эвакуации. Главным здесь для выбора варианта будет время, необходимое для обеспечения торможения скорости спускаемой капсулы до приемлемой перед касанием ею поверхности посадки.

Рассмотрим примерную схему аварийной эвакуации спасательных капсул пассажирского салона. Первоначально объявляется аварийная тревога, после которой в зависимости от имеющегося запаса времени сразу или через несколько секунд принудительно герметично закрываются дверные проемы капсул. Затем в определенной последовательности даются команды на срабатывание устройств 3, отсекающих от фюзеляжа сначала хвостовую часть 4 (фиг. 2) и крылья самолета (не показано), а затем последовательно друг от друга капсулы пассажирского салона до носовой части 5. Такой порядок отделения частей самолета вызван соображениями безопасности эвакуируемых капсул с учетом направления и скорости полета. Параллельно с отделением капсул друг от друга по окружности фюзеляжа происходит разрезка устройствами 3 обшивки фюзеляжа по длине. Результатом работы устройств 3 и набегающего воздушного потока будет быстрое, в доли секунды после взрывной резки, освобождение капсул от разрезанных частей обшивки фюзеляжа 6 (фиг. 3). По команде бортового компьютера, учитывающей положение капсулы 2 в пространстве, выводится парашют 7 и начинается этап мягкой посадки (фиг. 4). Для ускорения вывода парашюта из капсулы можно применить устройства уже известные в практике, например, мини-ракету. В носовой части самолета необходимо предусмотреть возможность герметизации кабины пилотов, размещения парашюта достаточной мощности для обеспечения ее мягкой посадки или катапультирования экипажа.

В связи с новым функциональным назначением и конструкцией спасательной капсулы ее предлагается назвать - авиационная пассажирская автономная капсула спасения - АПАКС, а способ ее эвакуации с летательного аппарата и мягкой посадки - "Система АПАКС".

Изобретение относится к средствам спасения пассажиров. В способе аварийной эвакуации используют по крайней мере одну спасательную капсулу, образующую пассажирский салон. Капсула размещена в цельном фюзеляже и включает парашют с дверными проемами. В фюзеляже вдоль его корпуса и по окружностям между пилотской кабиной, спасательной капсулой и хвостовой частью размещены удлиненные кумулятивные заряды. При эвакуации закрывают дверные проемы спасательной капсулы, осуществляют кумулятивными зарядами взрывную резку корпуса, отделяя спасательную капсулу от пилотской кабины, хвостовой части и обшивки фюзеляжа, раскрывают парашют. Применение спасательной капсулы расширяет диапазон ситуаций, при которых возможно спасение пассажиров самолета и грузов. 4 ил.

Способ аварийной эвакуации спасательных капсул с самолета, где пассажирский салон представляет собой размещенную в цельном фюзеляже по крайней мере одну спасательную капсулу, которая включает парашют и дверные проемы, отличающийся тем, что в фюзеляже вдоль его корпуса и по окружностям между пилотской кабиной, спасательной капсулой и хвостовой частью размещают удлиненные кумулятивные заряды, при эвакуации закрывают дверные проемы спасательной капсулы, осуществляют кумулятивными зарядами взрывную резку корпуса, отделяя спасательную капсулу от пилотской кабины, хвостовой части и обшивки фюзеляжа, раскрывают парашют.