СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО ПРИЗЕМЛЕНИЯ ВЕРТОЛЁТОВ ПРИ АВАРИИ Российский патент 2020 года по МПК B64C27/04 B64D25/00 

Изобретение относится к вертолетостроению, точнее к безопасным способам полетов.

В настоящее время вертолеты жестко приземляются, если авария произошла по причине:

1. Столкновение с препятствием.

2. Ошибка управления.

3. Остановка двигателя.

Перспективные способы для безопасного приземления вертолетов при аварии предусматривают использовать парашют или запасной двигатель.

Использование парашюта, патент №RU 2284284

Оригинальное расположение парашюта в пустотелом валу винта вертолета в совокупности с реактивными двигателями торможения, расположенными на днище, должны обеспечить безопасную посадку при аварии. Однако это изобретение и другие, которые используют парашютную систему для безопасного приземления при аварии, не решают полностью проблему. При малых высотах парашют, имеющий для этих целей большие грузоподъемность и объем в сложенном положении, не успеет раскрыться, а инерционное, хаотично - колебательное движение вертолета по пути следования, не даст полноценно сработать реактивной системе торможения.

Эти причины не позволяют, в большинстве случаев, при многообразии причин и условий аварии вертолетов, которые обычно случаются на малых высотах и большой скорости движения по маршруту следования, применять эффективно парашютную систему безопасного приземления при аварии.

Если вертолет при аварии приводнился, то аварийный вертолет спасать не имеет смысла - надо иметь спасательную систему для экипажа и пассажиров.

Использование дополнительных, запасных, аварийных двигателей.

Аварийные двигатели, применяемые для привода винта при остановке основного двигателя, должны отвечать условиям, а именно:

1. Должны запускаться и выходить на рабочий режим почти мгновенно.

2. Иметь маленький вес и большую мощность.

Этим условиям удовлетворяет система безопасного приземления при аварии вертолета, предложенная в патенте №RU 2313476, где твердотопливные ракетные двигатели с тягой в разные стороны установлены на концах лопастей винта в плоскости и по касательной к окружности вращения. Твердотопливные ракетные двигатели быстро включаются и сразу выходят на рабочий режим.

Однако, конструкция обгонной муфты, обеспечивающая определенное количество оборотов винта, очень сложна, дорогая в исполнении и эксплуатации, не надежна при работе в экстремальных условиях. Нельзя рассчитать продолжительность работы ракетных двигателей. Твердого топлива в двигателях может оказаться мало или много, а процесс работы твердотопливных ракетных двигателей продолжается до полного его выгорания, что приведет к не полному приземлению или к хаотичным не предсказуемым движениям вертолета после приземления. Это может привести к гибели экипажа и пассажиров, возгоранию топлива вертолета, что крайне ограничивает этот метод в применении. Кроме того, ракетные двигатели, расположенные на основном винте, нарушают его аэродинамические характеристики.

Предлагаемый «Способ безопасного приземления вертолетов при аварии», далее по тексту «Аварийное приземление», подразумевает установку на вертолете аварийного пневмодвигателя, который включается пилотом во время или при признаках аварии.

Пневмодвигатели при маленьком весе и габаритах имеют большую мощность. Однако, самый главный аргумент установки пневмодвигателя для этих целей, что он быстро включается и выходит на рабочий режим.

Суть «Аварийного приземления» заключается в следующем:

1. Пневмодвигатель для «Аварийного приземления» устанавливается как дублирующий двигатель для краткосрочного включения при аварии.

2. Мощность дублирующего двигателя намного меньше основного.

3. Так как аварийный двигатель предназначен для краткосрочного включения, то материал его корпуса и составляющих деталей - термическая высокопрочная пластмасса. Функция этого двигателя такая же, как подушки безопасности у автомобиля, после восстановительного ремонта вертолета устанавливается новый аварийный пневмодвигатель.

4. Ресивер воздуха высокого давления для обеспечения работы пневмодвигателя располагается в пустотах корпуса.

5. Запасы химических веществ и емкости, в которых происходит химическая реакция с большим выделением газа для пополнения газа высокого давления в основном ресивере, находиться в пустотах корпуса. Для этих целей можно использовать перекись водорода в присутствии катализатора - марганцовокислого калия, что используется как источник газа для привода турбонасосных агрегатов.

6. Функцию основного ресивера и емкостей, где происходит химическая реакция, могут выполнять пустотелые детали вертолета или обшивки корпуса.

7. Мощность запасных пневмодвигателей рассчитывается согласно обеспечения замедления свободного падения вертолета до безопасного.

8. Запасные пневмодвигатели, обеспечивающие безопасное приземление вертолета после аварии, отключаются после первого удара о землю автоматически.

Эти функции и свойства запасных пневмодвигателей для обеспечения безопасного приземления вертолетов после аварии обеспечивают им преимущество перед аналогами и обеспечивают гарантированное приземление.

Изобретение относится к области авиации, в частности к аварийным системам, позволяющим совершать аварийную посадку вертолетов при неработающем основном двигателе. Система обеспечения безопасного приземления вертолетов при аварии содержит запасной пневмодвигатель для привода основного винта при его остановке, ресивер воздуха высокого давления для обеспечения работы запасного пневмодвигателя после аварии, емкости, в которых проходят химические реакции с большим выделением газа для пополнения высокого давления в ресивере через трубопроводы, соединяющие ресивер с емкостями. Пневмодвигатель выполнен из высокопрочной пластмассы. Ресивер и емкости располагаются в пустотах корпуса вертолета или их функции выполняют пустотелые детали вертолета или пустотелая обшивка. Продолжительность работы пневмодвигателя обеспечивается не столько запасом воздуха высокого давления в ресивере, сколько возможностью его пополнения от выделения газов при химической реакции и подачи их в ресивер. Обеспечивается безопасное приземление вертолета при отказе двигателя.

Система обеспечения безопасного приземления вертолетов при аварии, содержащая запасной пневмодвигатель для привода основного винта при его остановке, ресивер воздуха высокого давления для обеспечения работы запасного пневмодвигателя после аварии, емкости, где проходят химические реакции с большим выделением газа для пополнения высокого давления в ресивере через трубопроводы, соединяющие ресивер с емкостями, а пневмодвигатель выполнен из высокопрочной пластмассы, при этом ресивер и емкости располагаются в пустотах корпуса вертолета или их функции выполняют пустотелые детали вертолета или пустотелая обшивка, что обеспечивает безопасное приземление вертолета при аварии.