ФЮЗЕЛЯЖ Российский патент 2003 года по МПК B64C1/14 

Изобретение относится к авиации, в частности к конструктивным элементам летательных аппаратов, и может быть использовано в конструкциях фюзеляжей, например, вертолетов.

Известен фюзеляж вертолета, содержащий левую и правую бортовые панели, в которых имеются по пять круглых окон с органическими ориентированными стеклами и люк для аварийного покидания вертолета. Часть окон откидывается внутрь на двух верхних петлях и в закрытом положении фиксируется двумя запорными устройствами рычажного типа, которые расположены в нижней части окна Одно окно выполнено в виде аварийного люка-окна, состоящего из проема и крышки, образующих систему "Окно-люк-фюзеляж". Крышка люка-окна фиксируется двумя нижними штырьками в гнездах части проема, а в верхней - запирающими штырями, которые входят в отверстия кронштейнов на крышке. Люк для аварийного покидания вертолета закрывается крышкой, имеющей механизм аварийного сброса. Люк-окно и люк аварийного покидания имеют жесткую металлическую конструкцию и расположены в местах, рассчитанных на покидание определенным числом пассажиров (кн. Вертолет Ми-8 МТВ/В.А. Данилов, В.М. Занько, Н.П. Калинин, А.И. Кривко. - М.: Транспорт, 1995, стр.14-20). Данный аналог принят за прототип.

Недостатками известного технического решения, принятого за прототип, являются образование больших очередей для покидания вертолета через имеющиеся аварийно-спасательные люки в экстремальных ситуациях, требующих быстрой эвакуации пассажиров, отсутствие возможности спасения пассажиров снаружи вертолета и заклинивание люков при деформации фюзеляжа, а также повышенный вибрационный шум от жесткого соединения люков с фюзеляжем вертолета.

Задачей предлагаемого технического решения является сокращение времени покидания вертолета за счет использования каждого окна в качестве аварийно-спасательного люка с возможностью спасения пассажиров как изнутри, так и снаружи фюзеляжа без увеличения веса вертолета и вибрационного шума, а также за счет исключения заклинивания окон-люков в фюзеляже вертолета.

Техническим результатом, получаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является создание конструкции фюзеляжа с окнами, формой и размерами обеспечивающими аварийное покидание пассажирами вертолета через все окна при быстром удалении стекол как изнутри, так и снаружи фюзеляжа, что достигается без увеличения веса и вибрационного шума конструкции вертолета.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной конструкции фюзеляжа, например, вертолета, содержащей бортовые панели, состоящие из набора шпангоутов, стрингеров и гладкой работающей обшивки, в которых установлены окна с органическими ориентированными стеклами и люк-окно аварийного покидания вертолета, согласно предложенному техническому решению окна выполнены формой и размерами, соответствующими антропометрическим параметрам, и установлены в бортовых панелях посредством эластичного запирающего профиля, закрепляющего стекло с помощью полок, и стопорных шнуров с наружной и внутренней сторон панели с возможностью удаления стекла наружу фюзеляжа как с внешней, так и с внутренней его стороны, при этом стекло окна обрамлено рамкой, а проем в обшивке усилен по контуру окантовкой, сопряженной с соседними шпангоутами и стрингерами бортовой панели фюзеляжа, окна выполнены теплозащитными в виде пакета из двух стекол с полостью между ними, при этом в рамке со стороны нижнего основания пакета выполнены камера и дренажные каналы, сообщающие полость с камерой, а последняя сообщена с емкостью, в которой помещено водопоглощающее вещество, например силикагель, окна выполнены четырехугольной формы, стопорные шнуры снабжены средствами их удаления, наружные стороны рамки окна выполнены с углом, равным углу окантовки, развернутым наружу фюзеляжа, образуя поверхность усеченной пирамиды (конуса), стопорный шнур, установленный с наружной стороны фюзеляжа, соединен с рамкой окна посредством гибкой ленточной петли, которая охватывает стопорный шнур, огибает своими ветвями запирающий профиль и рамку окна и проходит через ушко, закрепленное на рамке в нише, выполненной в рамке с внешней ее стороны, противоположной стороне расположения средства удаления шнура, закрепляющие стекло полки профиля по поверхности контакта со стеклом выполнены шириной, равной ширине рамки окна как с наружной, так и с внутренней стороны панели.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного фюзеляжа, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

На фиг.1 показан фрагмент фюзеляжа с быстро удаляемым окном в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Фюзеляж содержит шпангоуты 1, стрингеры 2, бортовую панель 3 с окнами 4 четырехугольной формы и гладкой работающей обшивкой 5 (фиг.1). Окантовка 6 проема в бортовой панели 3, пакет из двух стекол 7 с полостью 8, обрамленные рамкой 9, соединенные запирающим профилем 10 с полками 11 и 12, закрепленные стопорными шнурами 13 и 14, образуют окна 4. Наружные стороны рамки 9 выполнены с углом α, равным углу окантовки 6, развернутым наружу фюзеляжа, образуя поверхность усеченной пирамиды. Закрепляющие пакет стекол 7 полки 11 и 12 профиля 10 по поверхности контакта со стеклом 7 выполнены шириной, равной ширине рамки 9 окна 4 как с наружной, так и с внутренней стороны панели 3. Стопорные шнуры 13 и 14 с одного торца окна 4 снабжены средствами их удаления, например кольцами 15. С другого торца окна 4 на внешней стороне панели 3 стопорный шнур 13 соединен с рамкой 9 окна 4 посредством гибкой ленточной петли 16, которая охватывает стопорный шнур 13, огибает своими ветвями запирающий профиль 10 и рамку 9 окна и проходит через ушко 17, закрепленное на рамке 9 в нише 18, выполненной в рамке 9 с внешней ее стороны, противоположной стороне расположения кольца 15 удаления шнура 13 (фиг.2). В рамке 9 со стороны нижнего основания пакета выполнены камера 19 и дренажные каналы 20, сообщающие полость 8 с камерой 19, а последняя сообщена гибкой трубкой 21 с емкостью 22, в которой помещено водопоглощающее вещество, например силикагель (фиг.3).

Фюзеляж с быстро удаляемыми окнами работает следующим образом.

Для быстрого покидания вертолета при возникновении аварийной ситуации на борту пассажир с помощью кольца 15 выдергивает стопорный шнур 14 из паза запирающего профиля 10 и надавливает на пакет стекол 8 окна 4. Полка 12 запирающего профиля 10 деформируется и боковые поверхности рамки 9 вместе с профилем 10 отходят от сопряженных с ним боковых поверхностей окантовки 6 по мере выталкивания пакета стекол 7 из окантовки 6, что обеспечивает их удаление из бортовой панели 3 фюзеляжа и освобождение проема окна 4. Форма и размеры освобожденного оконного проема дают возможность пассажиру покинуть вертолет изнутри фюзеляжа.

При чрезмерной деформации фюзеляжа пакеты стекол 7 вместе с рамкой 9 выдавливаются из бортовых панелей 3 наружу фюзеляжа благодаря углу α, образованному по контуру окна 4.

Для оказания помощи при аварийном покидании вертолета с наружной стороны фюзеляжа кольцом 15 из паза запирающего профиля 10 выдергивается стопорный шнур 13. При дальнейшем натяжения шнура 13 последний через гибкую петлю 15 и ушко 17 передает усилие на рамку 9, благодаря которому полка 11 деформируется и рамка 9 вместе с пакетом стекол 7 удаляется из бортовой панели 3.

Для обеспечения прозрачности окна конденсирующаяся на стеклах 7 в полости 8 окна 4 влага стекает вниз и через дренажные каналы 20 собирается в камере 19, затем по трубопроводу 21 удаляется в емкость 22, где поглощается помещенным в ней водопоглощающим веществом, например селикагелем.

Предложенная конструкция позволяет при равном числе спасающихся пассажиров значительно уменьшить время покидакия вертолета благодаря возможности выхода как через аварийно-спасательные люки, так и через все окна, удаляемые как изнутри, так и снаружи фюзеляжа; исключить возможность заклинивания окон при деформациях фюзеляжа путем выполнения контура рамки окна и окантовки с углом, увеличивающимся наружу фюзеляжа, и сопряжения их эластичным профилем; уменьшить вибрационный шум за счет демпфирования колебаний эластичным профилем, соединяющим окно с бортовой панелью фюзеляжа; при чрезмерной деформации фюзеляжа стекла окон пакетом самопроизвольно выдавливаются наружу фюзеляжа, облегчая тем самым спасение пассажиров (выход их или доступ к ним).

По данному изобретению разработана конструкторская документация, изготовлен и испытан опытный образец. Техническая документация подготовлена к серийному выпуску изделия.

Изобретение относится к авиации. Фюзеляж содержит шпангоуты, стрингеры, бортовую панель с окнами четырехугольной формы и гладкую работающую обшивку. Окантовка проема в бортовой панели, пакет из двух стекол с полостью, обрамленные рамкой, соединенные запирающим профилем с полками, закрепленные стопорным шнуром, образуют окна. Наружные стороны рамки выполнены с углом, равным углу окантовки, развернутыми наружу фюзеляжа, образуя поверхность усеченной пирамиды. Закрепляющие пакет стекол полки профиля по поверхности контакта со стеклом выполнены шириной, равной ширине рамки окна как с наружной, так и с внутренней стороны панели. Стопорный шнур, установленный с наружной стороны фюзеляжа, соединен с рамкой окна посредством гибкой петли, которая охватывает стопорный шнур, огибает своими ветвями запирающий профиль и рамку окна и проходит через ушко, закрепленное на рамке в нише, выполненной в рамке с внешней стороны, противоположной стороне расположения кольца удаления шнура. В рамке со стороны нижнего основания пакета выполнены камера и дренажные каналы, сообщающие полость с камерой, которая сообщена трубопроводом с емкостью, в которой помещено водопоглащающее вещество. Изобретение направлено на сокращение времени покидания вертолета в случае аварии. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Фюзеляж, например, вертолета, содержащий бортовые панели, состоящие из набора шпангоутов, стрингеров и гладкой работающей обшивки, в которых установлены окна с органическими ориентированными стеклами, и люк-окно аварийного покидания вертолета, отличающийся тем, что окна выполнены формой и размерами, соответствующими антропометрическим параметрам, и установлены в бортовых панелях посредством эластичного запирающего профиля, закрепляющего стекло с помощью полок, и стопорных шнуров с наружной и внутренней сторон панели с возможностью удаления стекла наружу фюзеляжа как с внешней, так и с внутренней его стороны, при этом стекло окна обрамлено рамкой, а проем в обшивке усилен по контуру окантовкой, сопряженной с соседними шпангоутами и стрингерами бортовой панели фюзеляжа. 2. Фюзеляж по п. 1, отличающийся тем, что окна выполнены теплозащитными в виде пакета из двух стекол с полостью между ними, при этом в рамке со стороны нижнего основания пакета выполнены камера и дренажные каналы, сообщающие полость с камерой, а последняя сообщена с емкостью, в которой помещено водопоглощающее вещество, например, силикагель. 3. Фюзеляж по п. 1 или 2, отличающийся тем, что окна выполнены четырехугольной формы. 4. Фюзеляж по п. 1, отличающийся тем, что стопорные шнуры снабжены средствами их удаления. 5. Фюзеляж по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что наружные стороны рамки окна выполнена с углом, равным углу окантовки, развернутым наружу фюзеляжа, образуя поверхность усеченной пирамиды (конуса). 6. Фюзеляж по п. 1 или 4, отличающийся тем, что стопорный шнур, установленный с наружной стороны фюзеляжа, соединен с рамкой окна посредством гибкой ленточной петли, которая охватывает стопорный шнур, огибает своими ветвями запирающий профиль и рамку окна и проходит через ушко, закрепленное на рамке в нише, выполненной в рамке с внешней ее стороны, противоположной стороне расположения средства удаления шнура. 7. Фюзеляж по п. 1, отличающийся тем, что закрепляющие стекло полки профиля по поверхности контакта со стеклом выполнены шириной, равной ширине рамки окна как с наружной, так и с внутренней стороны панели.