СПОСОБ АВАРИЙНОГО ПОКИДАНИЯ ЭКИПАЖЕМ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2024 года по МПК B64D25/115 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам и системам аварийного покидания экипажем летательного аппарата.

Изобретение направлено на обеспечение травмобезопасности летчика при принудительном аварийном покидании самолета методом буксировки летчика за подвесную систему наспинного парашюта.

Известен способ аварийного покидания экипажем летательного аппарата (патент RU 2540900, приоритет 10.02.2015 г.), заключающийся в катапультировании экипажа летательного аппарата и парашютной укладки с разрушением остекления кабины с помощью стреляющего механизма телескопического типа.

Разрушение в известном способе происходит в два этапа.

На первом этапе происходит взламывание остекления при помощи стреляющего механизма, а вторым этапом разрушение остекления завершается при помощи парашютной укладки.

Известна система катапультирования из летательного аппарата (патент RU 2540133 от 27.08.2013), содержащая стреляющий механизм с буксировочным фалом, подвесную привязную систему и наспинную парашютную укладку, ранец которой армирован сверху и по бокам жестким каркасом в виде, например, трубчатой рамы, вмонтированной в укладку. Верхняя часть рамы возвышается над головой летчика, имеет форму дуги и спрофилирована с учетом эффективного пробивания при катапультировании остекления фонаря кабины самолета.

Недостатком известных способа аварийного покидания экипажем летательного аппарата и системы катапультирования из летательного аппарата является следующее.

На втором этапе разрушения остекления жесткий элемент, армирующий парашютную укладку, должен существенно перекрывать контур головы для обеспечения безопасности и травмобезопасности шеи и головы летчика при аварийном покидании. Такая конфигурация дуги существенно закрывает обзорность летчика, а также препятствует вытягиванию свободных концов парашютной укладки и дальнейшему управлению при парашютировании. Далеко не все типы легких летательных аппаратов имеют объем кабины, достаточный для установки такого элемента, поскольку голова в шлеме летчика наибольшей антропометрии находится в непосредственной близости к остеклению и не позволяет расположить над ней защиту. Особенно это актуально для кабин самолетов с боковым открытием фонаря, где накладываются ограничения на вертикальный габарит спасательных систем.

Известен способ аварийного покидания экипажем летательного аппарата (патент US 2020/0189757 А1, опубл. 18.12.2020), принятый за прототип, заключающийся в катапультировании экипажа летательного аппарата и парашютной укладки с поэтапным разрушением остекления кабины с помощью стреляющего механизма телескопического типа и силового элемента парашютной укладки, включающего отклоняемый заголовник.

Система аварийного покидания экипажем летательного аппарата в соответствии с патентом US 2020/0189757 А1, 18.12.2020 включает стреляющий механизм телескопического типа, наспинную парашютную укладку с силовым элементом, содержащим отклоняемый заголовник и замок исходного положения для фиксации заголовника.

Недостатком известных способа и системы аварийного покидания экипажем летательного аппарата является то, что для защиты головы летчика от травмирующего воздействия разрушаемого фонаря используется сложное механическое устройство, включающее большое количество взаимно перемещающихся деталей, что отрицательно влияет на надежность конструкции и, соответственно, на безопасность катапультирования.

Задачей настоящего изобретения является создание способа и системы аварийного покидания экипажем летательного аппарата, повышающих безопасность летчика при аварийном покидании самолета через остекление.

Предлагаемый способ аварийного покидания экипажем самолета заключается в катапультировании члена экипажа летательного аппарата и парашютной укладки с поэтапным разрушением остекления кабины с помощью стреляющего механизма телескопического типа и силового элемента парашютной укладки, включающего отклоняемый заголовник, перед завершающим этапом разрушения остекления заголовная часть силового элемента (отклоняемый заголовник) поворачивается в сторону головы летчика и удерживается в повернутом состоянии до момента полного прохода через остекление кабины, а после разрушения остекления заголовник возвращается в начальное положение, используя силу набегающего воздушного потока.

Заявляемый способ аварийного покидания экипажем летательного аппарата поясняется фигурой 1, демонстрирующей схему покидания самолета от момента взламывания остекления стреляющим механизмом до полного разрушения остекления повернутым заголовником.

Заявляемая система аварийного покидания экипажем летательного аппарата включает стреляющий механизм телескопического типа, наспинную парашютную укладку с силовым элементом в виде силовой рамы с отклоняемым заголовником. Силовая рама содержит две трубчатые стойки, соединенные между собой перекладиной. Поворотный заголовник соединяется с двумя стойками в верхней части и образует единый трубчатый каркас. Силовая рама имеет шарнирную часть, в которой происходит поворот заголовника. В исходном положении заголовник зафиксирован от поворота замком, установленным внутри стойки. Для открытия замка при аварийном покидании самолета, а также своевременного поворота заголовника на заданный угол предусмотрены разрывные элементы.

Заявляемая система поясняется фигурами 1-4.

Фиг. 2 представляет конструкцию силовой рамы с отклоняемым заголовником.

Фиг. 3 представляет парашютный ранец с установленной силовой рамой и тарированными звеньями для обеспечения поворота заголовника.

Фиг. 4 представляет конструкцию замка исходного положения для управления отклоняемым заголовником.

Для разрушения остекления предусмотрен поворотный заголовник 1, выполненный в виде усеченного клина, изогнутый в двух плоскостях. Для крепления привязной системы наспинного парашюта на перекладине предусмотрен штырь со специальной D-образной пряжкой 2. Заголовник оснащен двумя шарнирами направленного действия 3. Силовая рама представляет собой трубчатый каркас и конструктивно состоит из двух стоек 4 и силовой перекладины 5 (фиг. 2).

Силовая рама вставляется в парашютный ранец 9, на заголовник 1 надевается чехол (фиг. 3).

В исходном состоянии заголовник 1 находится в вертикальном положении и возвышается над затылочной частью головы летчика. В шарнирной части силовой рамы заголовника 1 установлен замок исходного положения, который исключает возможность самопроизвольного открытия и поворота заголовника в ходе эксплуатации.

Управляющим элементом для открытия замка исходного положения (фиг. 4) и поворота отклоняемого заголовника 1 в момент катапультирования служат разрывные элементы (тарированные звенья) 6 (фиг. 1, 3).

Усилие разрыва тарированных звеньев 6 подобрано из расчета своевременного поворота заголовника 1 до контакта с остеклением фонаря (полное время поворота составляет 0,03 сек).

Тарированные звенья 6 с одной стороны крепятся к рычагам 7, с другой - к неподвижной части каркаса системы 8 (фиг. 3).

Рычаг 7 конструктивно соединен с замком исходного положения.

Замок исходного положения (фиг. 4) устанавливается в ограниченное пространство стойки 4 и заголовника 1 и содержит рычаг 7, установленный на оси кулачка 10, соединенного с заголовником 1. В момент катапультирования под действием постоянного усилия от разрыва тарированных звеньев 6 рычаг 7 осуществляет поворот вокруг своей оси и тем самым открывает запорный механизм замка исходного положения.

При вращении рычага 7 усилие передается на шарик 18. Шарик 18 перемещает горизонтальный толкатель 11, который поворачивает качалку 12. Качалка 12, вращаясь вокруг своей оси, осуществляет поворот храповой собачки 13, которая находится в зацеплении с кулачком 10. Усилие открытия механизма регулируется поджатием пружины 15 регулировочной гайкой 14. Усилие пружины передается на поршень 16 и толкатель 17, в результате чего создается противодействующее усилие на открытие замка.

Освобождая из зацепления храповую собачку 13, рычаг 7 вместе с кулачком 10 и установленным на нем отклоняемым заголовником 1 поворачивается на заданный угол. При этом полный поворот отклоняемого заголовника 1 исключает удар по затылочной части головы летчика.

Отклоняемый заголовник 1 удерживается в повернутом состоянии до момента полного прохода через остекление кабины, обеспечивая тем самым защиту головы и шеи летчика от удара об остекление и образовавшихся осколков в момент разрушения.

Кроме того, в заявляемом устройстве после разрушения остекления отклоняемым заголовником 1 происходит полный разрыв тарированных звеньев 6. Затем, под действием сил набегающего воздушного потока, происходит возврат отклоняемого заголовника 1 вместе с кулачком 10 в начальное положение. Храповая собачка 13 под действием усилия пружины 15 устанавливается в исходное положение, обеспечивая зацепление с кулачком 10 и фиксацию заголовника в начальном положении.

Рычаг 7 имеет возможность опрокидываться наверх, за счет чего происходит беспрепятственное вытягивании свободных концов парашютной укладки, раскрытие купола и управление парашютной системой.

Предлагаемое изобретение позволяет летчику выполнять пилотирование с обеспечением кругового обзора, а также защищает его голову при аварийном покидании. Повернутый тарированными звеньями заголовник разрушает остекление, в результате образуется аварийный выход в фонаре, достаточный для свободного и безопасного выхода летчика при катапультировании.

Таким образом, заявляемый способ аварийного покидания экипажем летательного аппарата и система для его реализации позволяют решить задачу повышения безопасности летчика при аварийном покидании самолета через остекление и обладают следующими преимуществами:

1. За счет усеченной формы и зазора между затылочной частью шлема и опорной поверхностью заголовника обеспечивается полный круговой обзор для члена экипажа.

2. За счет усеченной формы обеспечивается беспрепятственное открытие фонаря с боковыми шарнирами.

3. В процессе катапультирования за счет возможности поворота заголовника вперед на заданный угол обеспечивается разрушение остекления фонаря над головой летчика, образуя аварийный выход для избегания травмирующих контактов головы и шеи с остеклением фонаря.

4. В процессе катапультирования за счет возврата заголовника в исходное положение происходит беспрепятственное раскрытие и управление куполом парашюта.

Изобретение относится к системам аварийного покидания летательных аппаратов. Способ аварийного покидания экипажем летательного аппарата заключается в катапультировании экипажа летательного аппарата и парашютной укладки с поэтапным разрушением остекления кабины с помощью стреляющего механизма телескопического типа и силового элемента парашютной укладки. Отклоняемым заголовником (1) в повернутом состоянии завершают разрушение остекления кабины, образуя отверстие в фонаре, достаточное для свободного и безопасного прохода катапультируемого летчика. После разрушения остекления кабины отклоняемый заголовник возвращают в начальное положение, используя силу набегающего воздушного потока. Управляющим элементом для открытия замка исходного положения и поворота отклоняемого заголовника (1) в момент катапультирования служат разрывные элементы (6). Достигается повышение безопасности летчика при аварийном покидании самолета через остекление. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ аварийного покидания экипажем летательного аппарата, заключающийся в катапультировании экипажа летательного аппарата и парашютной укладки с поэтапным разрушением остекления кабины с помощью стреляющего механизма телескопического типа и силового элемента парашютной укладки, включающего отклоняемый заголовник, отличающийся тем, что отклоняемым заголовником в повернутом состоянии завершают разрушение остекления кабины, образуя отверстие в фонаре, достаточное для свободного и безопасного прохода катапультируемого летчика, а после разрушения остекления кабины отклоняемый заголовник возвращают в начальное положение, используя силу набегающего воздушного потока.

2. Система аварийного покидания экипажем летательного аппарата, включающая стреляющий механизм телескопического типа, наспинную парашютную укладку с силовым элементом, содержащим отклоняемый заголовник и замок исходного положения для фиксации заголовника, отличающаяся тем, что для управления открытием замка исходного положения используются тарированные разрывные звенья, усилие разрыва которых подобрано так, что поворот отклоняемого заголовника на заданный угол осуществляется до момента контакта заголовника с остеклением кабины, а заголовник после разрушения остекления возвращается в исходное положение под действием встречного воздушного потока.