СПОСОБ И СИСТЕМА НАПОЛНЕНИЯ КУПОЛА ПАРАШЮТА Российский патент 2020 года по МПК B64D17/36 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности, к аварийному покиданию, и может найти применение при катапультировании летного состава из летательного аппарата в широком диапазоне возможных скоростей полета.

Известны парашюты, использующиеся в составе катапультных кресел, для обеспечения приземления оператора с допустимой скоростью, например, парашюты типа GQ1000, GQ 5000 фирмы Ирвин Индастрис, применяющиеся на креслах типа МК-10, МК-16 (фирма Мартин Бейкер, Великобритания) или парашюты ПЛ-63, ПЛ-81, применяющиеся на российских креслах типа К-36Д и К-36Д-3,5 (С.М. Алексеев. «Средства спасения экипажа самолета». Москва. Машиностроение, 1975 г.).

Конструкция этих парашютов традиционной схемы обеспечивает при максимальной скорости их применения предельно допустимые для оператора нагрузки и, соответственно, предельно допустимую скорость наполнения купола парашюта.

При вводе парашюта на скоростях, меньших предельно допустимых, темп наполнения парашюта уменьшается, увеличивается время наполнения и, как следствие, возрастает потеря высоты в процессе наполнения.

Необходимость обеспечить приемлемый темп наполнения парашюта во всем возможном диапазоне его применения и соответственно предельно уменьшить потерю высоты в процессе наполнения такого парашюта привела к применению парашютов сравнительно небольшой площади порядка 60-70 м². Но парашюты такой площади способны обеспечить приемлемую величину скорости приземления порядка 6-6,5 м/с в стандартных условиях лишь при значении спускаемой на парашюте массы около 100 кг, что соответствует, с учетом массы применяемого летным составом снаряжения, массы подвесной и парашютной системы, массе собственно летчика порядка 70 кг.

Существенное увеличение массы летного состава до 90÷110 кг, а также возможность применения парашюта в условиях горной местности и горячей атмосферы, значительно отличающейся от стандартной, приводит к недопустимому увеличению скорости приземления.

Задача уменьшения скорости приземления в таких условиях может быть обеспечена, например, применением различных парашютно-реактивных систем с использованием дополнительных пороховых двигателей. Одна их таких схем применительно к катапультному креслу приведена в патенте RU 2544076 от 10.10.2013 г.

Естественно, что применение такой схемы снижения скорости приземления летчика приводит к увеличению веса системы, к уменьшению надежности ее работы и самое главное - к усложнению эксплуатации катапультного кресла с такой системой.

Альтернативой применения дополнительного порохового двигателя с системой его включения может быть применение парашюта увеличенной примерно в 1,5 раза площади.

Но, как хорошо известно, увеличение площади парашюта F приводит к увеличению времени его наполнения примерно пропорциональному √F и, соответственно, к увеличению потери высоты при наполнении такого парашюта.

Поэтому для сохранения одной из важнейших характеристик катапультного кресла - минимально безопасной высоты его применения при использовании такого нового парашюта увеличенной площади - необходимо увеличить интенсивность его наполнения.

За прототип принята схема наполнения купола парашюта по патенту RU 2310585 от 19.01.2006 г., интенсивность наполнения которого изменяется в зависимости от скорости его применения с помощью рифовочного кольца, которое при больших скоростях применения парашюта разрушается специальным устройством еще при вводе парашюта, а при применении на малых скоростях - с помощью пирорезаков через определенное время.

В этом случае при скоростях применения, близких к предельно допустимым (от 300…400 до 650 км/час), наполнение парашюта осуществляется по традиционной схеме, а при малых скоростях (до 300…400 км/час) для наполнения купола парашюта применяется система наполнения купола на начальной стадии, включающая систему управления катапультного кресла, рифовочное кольцо, установленное на куполе, пирорезаки, установленные на рифовочном кольце, пирозамок, установленный на заголовнике катапультного кресла, разрифовочные ленты, верхние концы которых крепятся к пирозамку, а нижние концы швом крепятся к куполу парашюта.

Способ наполнения купола парашюта в этом случае заключается в изменении режима работы парашюта в зависимости от информации о скорости полета в момент аварии, которая используется системой управления катапультного кресла, подающей или не подающей электрическую команду на открытие пирозамка, в результате чего на малой скорости реализуется двухэтапная последовательность наполнения купола - наполнение зарифованного купола и продолжение его наполнения после разрифовки.

Однако такая схема наполнения купола парашюта имеет два принципиальных недостатка.

Во-первых, она требует наличия информационной связи между бортом летательного аппарата и катапультным креслом о скорости летательного аппарата в момент катапультирования и усложнения системы автоматики катапультного кресла, вырабатывающей специальные управляющие команды при катапультировании на малой скорости.

Во-вторых, на конструкции катапультного кресла в районе заголовника должен располагаться специальный пирозамок, управляемый автоматикой катапультного кресла, с помощью которого обеспечивается принудительное разрушение рифовочного кольца до срабатывания пирорезаков.

Все это усложняет конструкцию катапультного кресла, его автоматику, требует наличия в момент катапультирования информации о скорости полета летательного аппарата, что не всегда возможно в аварийной ситуации из-за возможного сбоя в информационной системе самолета или отсутствии бортового электропитания.

Задачей изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков.

Способ наполнения купола парашюта заключается в использовании рифовочного кольца, двух пирорезаков и осуществлении после ввода парашюта всегда двухэтапного процесса его наполнения:

- вначале только нижней части купола парашюта, имеющей благодаря своей меньшей площади более интенсивное наполнение, но при этом обеспечиваются допустимые уровни воздействия на летчика перегрузок торможения в процессе этой стадии наполнения купола парашюта на максимальных скоростях применения;

- и затем, через определенное время - при вводе парашюта на малой скорости, либо после естественного разрушения рифовочного кольца после достижения в нем предельной нагрузки - при вводе парашюта на большой скорости, после гашения скорости всей системы в результате наполнения нижней части купола, интенсивное наполнение верхней части купола, которая из-за нагружения в процессе наполнения при небольших скоростях может быть изготовлена из легкой и мало воздухопроницаемой ткани.

Этот способ наполнения купола парашюта 1, уложенного в заголовник катапультного кресла 2, реализуется системой, представленной на чертеже.

Система наполнения купола парашюта содержит рифовочное кольцо 3, разделяющее купол парашюта на верхнюю и нижнюю части, два пирорезака 4, которые запускаются при снятии чехла 5 с купола парашюта 1 крепящимися к чехлу 5 парашюта двумя фалами 6.

Нижняя и верхняя части купола парашюта соединяются в месте установки рифовочного кольца отверстием определенного проходного сечения, являющегося для нижней части купола в процессе ее наполнения ее полюсным отверстием.

Верхняя часть в привершинной зоне имеет тоже отверстие определенного сечения, являющееся полюсным отверстием всего купола парашюта после разрушения рифовочного кольца.

Рифовочное кольцо выполнено из материала с определенным предельно допустимым уровнем разрушающей нагрузки, таким, что за время наполнения парашюта на больших скоростях до момента разрушения рифовочного кольца скорость системы уменьшается и становится возможным наполнение верхней части купола парашюта, изготовленной из легкой и мало воздухопроницаемой ткани.

На малой скорости разрушение рифовочного кольца происходит всегда, через определенное время, с помощью установленных на этом кольце двух пирорезаков, запускающихся при снятии чехла с купола парашюта в процессе его ввода.

Таким образом, предлагаемые способ и система наполнения купола парашюта позволяют обеспечить энергичное наполнение купола при катапультировании во всем диапазоне скоростей его применения.

Способ наполнения купола парашюта заключается в использовании купола, имеющего нижнюю и верхнюю части, рифовочного кольца и двух пирорезаков. При этом используют купол, верхняя часть которого изготовлена из мало воздухопроницаемой ткани и имеет полюсное отверстие. Между нижней и верхней частями купола устанавливают рифовочное кольцо, выполненное с возможностью разрушения на большой скорости полета при наполнении нижней части купола, с возможностью разрушения на малой скорости полета пирорезаками и образующее полюсное отверстие для нижней части купола парашюта. Система наполнения купола парашюта содержит рифовочное кольцо, разделяющее купол парашюта на нижнюю и верхнюю части, чехол и два пирорезака, запускающиеся двумя фалами при снятии чехла с купола парашюта в процессе его ввода. Система предназначена для реализации способа. Группа изобретений направлена на интенсификацию наполнения парашюта 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ наполнения купола парашюта, заключающийся в использовании купола, имеющего нижнюю и верхнюю части, рифовочного кольца и двух пирорезаков, отличающийся тем, что используют купол, верхняя часть которого изготовлена из мало воздухопроницаемой ткани и имеет полюсное отверстие, между нижней и верхней частями купола устанавливают рифовочное кольцо, выполненное с возможностью разрушения на большой скорости полета при наполнении нижней части купола, с возможностью разрушения на малой скорости полета пирорезаками и образующее полюсное отверстие для нижней части купола парашюта.

2. Система наполнения купола парашюта, содержащая рифовочное кольцо, разделяющее купол парашюта на нижнюю и верхнюю части, чехол и два пирорезака, запускающиеся двумя фалами при снятии чехла с купола парашюта в процессе его ввода, отличающаяся тем, что она включает купол, верхняя часть которого изготовлена из мало воздухопроницаемой ткани и имеет полюсное отверстие, рифовочное кольцо выполнено с возможностью установки между нижней и верхней частями купола с возможностью разрушения на большой скорости полета при наполнении нижней части купола, с возможностью разрушения на малой скорости полета пирорезаками и образующее полюсное отверстие для нижней части купола парашюта.