СПАСАТЕЛЬНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2021 года по МПК B64C27/08 B64C39/02 B60F5/02 

Изобретение относится к авиастроению и может использоваться как средство спасения для эвакуации экипажей потерпевших бедствие воздушных судов с любой поверхности или как транспортный летательный аппарат в дистанционном, автоматическом или ручном режиме управления.

Известны как пилотируемые, так и беспилотные летательные аппараты [авторские свидетельства RU 2666493 С1 27.10.2017; RU 2232104 C1, 10.07.2004; RU 163412 U1, 20.07.2016; RU 108016 U1, 10.09.2011; WO 2015103700 А1, 16.07.2015; WO 2014195660 А1, 11.12.2014; RU 196085 U1 14.02.2020; RU 165676 U1 27.10.2016; RU 2378156 С2 10.01.2010; RU 2550589 С1 10.05.2015; RU 2271311 С1 10.03.2006; RU 88645 U1 20.11.2009; RU 2409504 С1 20.01.2011; RU 2087381 С1, 20.08.2010; RU 2297371 С2, 20.04.2007; СА 2125342 А1, 08.12.1995; US 2006102798 А1, 18.05.2006; RU 2370414 C1 20.10.2009; RU 2658739 C1 22.06.2018; RU 2272751 C1 27.03.2006; RU 2 370 414 C1 11.02.2008; RU 2092392 C1, 10.10.1997; RU 2507121 C1, 20.02.2014; RU 2609856 C1, 06.02.2017; US 8376264 B1, 19.02.2013; US 7665688 B2, 23.02.2010; RU 2661277 C1, 14.03.2017; RU 2092392 C1 10.10.1997; RU 2674742 C1 22.06.2017; RU 130297 U1, 20.07.2013; RU 2550909 C1, 20.05.2015; US 0313422 A1, 02.11.2017; WO 141795 A1, 13.12.2007; US 9598169 B1, 21.03.2017; RU 2655249 C1 06.07.2017], в которых летательные аппараты выполнены в виде вертикально взлетающих платформ, комбинированного вертолета (винтокрыл), беспилотного палубного преобразуемого винтокрыла, скоростного вертолет-самолет-амфибии, многороторных мультикоптеров различного назначения. Летательные аппараты снабжены блоками управления, системами автоматической посадки, системами дистанционного управления, электродвигателями с воздушными винтами, аккумуляторными батареями и маршрутной вычислительной системой, мобильным пультом управления и контроля, системой видеонаблюдения и приемником GPS навигации, системой автоматического наведения по радио маяку и координатам GPS.

Эвакуация экипажей потерпевших бедствие воздушных судов, особенно с поля боя, сложная не только техническая, но и организационная задача, сопряженная с опасностью жизни участников спасательной операции. Для спасения экипажа, терпящего бедствие, требуется как можно быстрее доставить к ним средства спасения и по возможности свести к минимуму опасные факторы для участников спасательной операции.

Основными недостатками известных приведенных выше летательных аппаратов является недостаточная эффективность силовой установки, громоздкость конструкции, отсутствие комбинированной системы управления в дистанционном, автоматическом или в ручном режимов полета, для повышения грузоподъемности требуется увеличения емкости аккумуляторных батарей, что приводит к пропорциональному увеличению их массы, а это в свою очередь ведет к уменьшению продолжительности и дальности полета.

Анализ рассмотренных вариантов летательных аппаратов как беспилотных, так и пилотируемых показывает, что общим их недостатком является неэффективное использование силовой установки и внутрифюзеляжного пространства летательного аппарата, отсутствие комбинированной системы управления, что необходимо для дистанционного, автоматического управления летательным аппаратом в полете к терпящим бедствие летчикам и пилотирование летательного аппарата при эвакуации, в том числе, когда требуется энергичное маневрирование на сложном участке местности и боевой обстановке.

Пути повышения эффективности средств спасения летчиков с земной или водной поверхности в беспилотном или пилотируемом режимах вытекают из рассмотренных недостатков. Для снижения масса-габаритных показателей, исключения внешнего воздействия на элементы летательного аппарата при его хранении и транспортировке требуется складная конструкция «ампульного» типа, как спасательные плоты на кораблях, с необслуживаемой силовой установкой и унифицированным устройством подвески к носителю.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению, является принятый за прототип беспилотный летательный аппарат (БЛА) RU 2666493 C1 27.10.2017 (фиг. 1), включающий в себя центральную платформу (1), на концах осей (2), вторые концы которых жестко закреплены на ней и ориентированы относительно ее центра, жестко закреплены электродвигатели (3) с воздушными винтами (4) в кожухах (5) с контролируемой частотой вращения. Диаметрально расположенные двигатели имеют встречное направление вращения. Электродвигатели связаны с аккумуляторной батареей и маршрутной вычислительной системой, мобильным пультом управления и контроля, системой видеонаблюдения и приемником GPS навигации.

Недостатком данного устройства является то, что устройство работает от аккумуляторов, работоспособность которых зависит от температуры окружающей среды и требует периодических циклов их заряда-разряда. Устройство не складное и имеет большие масса-габаритные показатели. Электродвигатели с воздушными винтами при хранении и транспортировке не защищены от внешнего воздействия, такого, как атмосферных осадков, ветра, воды, пыли и т.п. Устройство не имеет унифицированного устройства подвески - точки подвески к самолету-носителю. Задачами предлагаемого изобретения является:

1. Создание необслуживаемого спасательного летательного аппарата для спасения экипажей потерпевших бедствие воздушных судов с земной или водной поверхности и в любых условиях обстановки.

2. Создание спасательного летательного аппарата с минимальными масса-габаритными параметрами в транспортном положении и хранении, унифицированными с самолето-носителями, вооружением и военной техникой в Вооруженных силах РФ.

3. Создание необслуживаемого спасательного летательного аппарата для спасения экипажей потерпевших бедствие воздушных судов без непосредственного участия членов спасательной команды.

4. Создание необслуживаемого спасательного летательного аппарата для спасения экипажей потерпевших бедствие воздушных судов с комбинированной системой управления, дистанционного управления с пункта управления, в автоматическом или в ручном режиме по выбору терпящего бедствие.

Данные задачи реализуется спасательным летательным аппаратом, представленным на фигурах 2-8.

Спасательный летательный аппарат представляет собой складной квадрокоптер (фиг. 2-8), двух гондольный (13), с шарнирным узлом (15), с четырьмя выносными штангами (3), с четырьмя электродвигателями (1) и четырьмя складными винтами на них (2), четырьмя фарами (10) на корпусах электродвигателей, с бензогенератором (8), преобразователем, регулятором, топливным баком и газовым аккумулятором (9), двумя раскладными фонарями-обтекателями (4), двумя парашютами экипажа (6), двумя подвязными-привязными системами для экипажа (7), тремя надувными поплавками (12), блоком управления (5), комбинированной системой управления с видеоканалом, унифицированной точкой подвески к самолету-носителю (14), донным отсеком (11) с парашютной системой спасательного летательного аппарата.

Спасательный летательный аппарат в транспортном положении (фиг. 2) находится в сложенном виде с присоединенным донным отсеком (11), все оборудование спасательного летательного аппарата располагается внутри сложенных гондол (фиг. 3). При отсоединении унифицированной точкой подвески (14) от самолета-носителя, из донного отсека (11) (фиг. 9) выпускается парашютная система спасательного летательного аппарата, обеспечивающая безопасную скорость снижения до заданной высоты раскладывания спасательного летательного аппарата в приведенного в полетную конфигурацию, запуска бензогенератора с выходом его на номинальный режим работы, перехода спасательного летательного аппарата в полетный режим, отсоединение донного отсека с парашютной системой спасательного летательного аппарата от спасательного летательного аппарата.

Спасательный летательный аппарат, спускаемый на парашютной системе летательного аппарата, на заданной высоте и скорости, раскладывается симметрично на 180° на две гондолы соединенных шарнирным узлом (15) позволяющим при раскладывании преобразовать изделие в водоизмещающее судно катамаранной компоновки, разводя четыре выносные штанги (3) с четырьмя электродвигателями (1) и четырьмя складными винтами (2) на них (фиг. 4, 5), автоматически запуская от газового аккумулятора (9) бензогенератор (8), который с преобразователем и регулятором обеспечивает электропитанием блок управления (5), комбинированную систему управления с видеоканалом и электродвигатели (1), надувает от газового аккумулятора (9) надувные поплавки (12) (фиг. 6), от спасательного летательного аппарата, приведенного в полетную конфигурацию, отсоединяется фал с донным отсеком (11) и парашютной системой спасательного летательного аппарата, комбинированная система управления с видеоканалом обеспечивает полет к точке эвакуации экипажа, терпящего бедствие, в дистанционном по видеоканалу или автоматическом 3D режиме с функциями полета по координатам Глонасс/GPS, облета заданных точек, удержания высоты, включения и отключения четырех фар (10) на корпусах электродвигателей (1) автоматической посадки на радиосигнал, излучаемый аварийным радиомаяком члена экипажа (7), терпящего бедствие, остановкой электродвигателей (1) со складными винтами (2) при посадке для безопасного размещения экипажа (7), после посадки экипаж (7) ложится в гондолы (13) и фиксируются подвязными-привязными системами экипажа (7) к парашютам экипажа (6) и гондолам (13) (фиг. 7, 8), взлет с земной или водной поверхности и возврат в заданную точку с управлением полетом в дистанционном по видеоканалу, автоматическом или в ручном режиме по выбору экипажа (7). Надувные поплавки (12) (фиг. 4, 5, 6) позволят летательному аппарату держаться на воде и осуществлять взлет и посадку с воды.

Спасательный летательный аппарат (фиг. 4, 5, 6, 7) оборудован блоком управления (5) летательным аппаратом, и установленных в нем пультом управления и контроля, системами дистанционного управления с видеоканалом, системой видеонаблюдения и приемником Глонасс/GPS навигации, системой автоматического наведения по радио сигналу, излучаемого аварийным радиомаяком экипажа и координатам Глонасс/GPS, маршрутной вычислительной системой. Бензогенератор (8), с преобразователем и регулятором обеспечивают электроснабжением блок управления (5) и электродвигатели, образуя единую систему электроснабжения спасательного летательного аппарата.

Для спасения экипажа в процессе эвакуации спасательный летательный аппарат (фиг. 4, 5, 6, 7) оснащен подвесными - привязными системами и парашютами (6) (ПН-58 серии 3) экипажа (7), в случае необходимости покидание спасательного летательного аппарата осуществляется самостоятельно.

Унифицированная точка подвески и унификация масса-габаритных показателей спасательного летательного аппарата позволит применять его на самолетах-носителях: самолетах, выполняющих боевое задание, и на самолетах обеспечения, как экстренное эвакуационное средство спасения экипажей потерпевших бедствие воздушных судов с земной или водной поверхности в дистанционном по видеоканалу, автоматическом или в ручном режиме.

Спасательный летательный аппарат содержит две гондолы, шарнирный узел, четыре выносные штанги с четырьмя электродвигателями и четырьмя складными винтами на них, четыре фары на корпусах электродвигателей, бензогенератор, преобразователь, регулятор, топливный бак, газовый аккумулятор, раскладные фонари-обтекатели, парашюты и подвесные-привязные системы экипажа, надувные поплавки, блок управления, комбинированную систему управления с видеоканалом, унифицированную точку подвески к самолету-носителю, донный отсек с парашютной системой летательного аппарата, закрепленные определенным образом. Обеспечивается спасение потерпевших бедствие с земной и водной поверхности. 9 ил.

Спасательный летательный аппарат, содержащий две гондолы, шарнирный узел, четыре выносные штанги с четырьмя электродвигателями и четырьмя складными винтами на них, четыре фары на корпусах электродвигателей, бензогенератор, преобразователь, регулятор, топливный бак, газовый аккумулятор, раскладные фонари-обтекатели, парашюты и подвесные-привязные системы экипажа, надувные поплавки, блок управления, комбинированную систему управления с видеоканалом, унифицированную точку подвески к самолету-носителю, донный отсек с парашютной системой летательного аппарата, отличающийся тем, что в транспортном положении находится в сложенном виде с присоединенным донным отсеком, все оборудование спасательного летательного аппарата располагается внутри сложенных гондол, отсоединяясь унифицированной точкой подвески от самолета-носителя, задействуется парашютная система спасательного летательного аппарата из донного отсека, удерживающая за фал спасательный летательный аппарат, который на заданной высоте раскладывается симметрично на 180° на две гондолы, соединенных шарнирным узлом, позволяющим при раскладывании преобразовать изделие в водоизмещающее судно катамаранной компоновки, разводя четыре выносные штанги с четырьмя электродвигателями и четырьмя складными винтами на них, автоматически запуская от газового аккумулятора бензогенератор, который с преобразователем и регулятором обеспечивает электропитанием блок управления, комбинированную систему управления с видеоканалом и электродвигатели, надувает от газового аккумулятора надувные поплавки, от спасательного летательного аппарата, приведенного в полетную конфигурацию, отсоединяется фал с донным отсеком и парашютной системой спасательного летательного аппарата, комбинированная система управления с видеоканалом обеспечивает полет к точке эвакуации экипажа терпящего бедствие в дистанционном по видеоканалу или автоматическом 3D режиме с функциями полета по координатам Глонасс/GPS, облета заданных точек, удержания высоты, включения и отключения четырех фар на корпусах электродвигателей, автоматической посадки на радиосигнал, излучаемый аварийным радиомаяком члена экипажа, терпящего бедствие, остановкой электродвигателей со складными винтами при посадке для безопасного размещения экипажа, взлета с земной или водной поверхности и возврата в заданную точку с управлением полетом в дистанционном по видеоканалу, автоматическом или в ручном режиме по выбору экипажа.