Способ наземной отработки элементов парашютной подготовки и устройство, его реализующее Российский патент 2024 года по МПК B64D23/00 G09B9/42 

Изобретение относится к области парашютной подготовки личного состава и может быть использовано в наземных учебно-тренировочных средствах подготовки парашютистов.

Известны задачи подготовки личного состава к совершению прыжков с парашютом (парашютная подготовка) [8]. Парашютная подготовка осуществляется в ходе начальной парашютной подготовки личного состава, наземной отработки элементов прыжка с парашютом и самого совершения прыжков с парашютом.

Начальная парашютная подготовка включает ознакомление с теоретическими основами прыжка с парашютом, изучение материальной части людских парашютных систем, парашютных страхующих приборов и спасательных средств, обучение укладке парашютных систем для совершения прыжка, отработку элементов прыжка с парашютом на снарядах и тренажерах воздушно-десантного комплекса.

В комплекс занятий по наземной отработке элементов прыжка с парашютом входит, в частности, отработка раскрытия парашюта, отработка действий десантников в воздухе, отработка действия десантников при приземлении.

Известны средство визуального обозначения места приземления десанта на площадке приземления [11]. Для обозначения центра места приземления парашютистов на площадке приземления выкладывается крест из двух полотнищ размером 9 на 2 метра белого или оранжевого цвета. Также место приземления парашютистов на площадке приземления может обозначаться сигнальными шашками. Для определения скорости и направления ветра у земли на специальной подставке устанавливается матерчатый конус-ветроуказатель.

Известен способ подготовки парашютистов в аэродинамической трубе и устройства его реализующее [1, 2].

Способ заключается в том, что парашютисты помещаются в аэродинамическую трубу, содержащую рабочие зоны с различными параметрами воздушного потока. При этом парашютисты имеют возможность отрабатывать действия по управлению своим телом во время прыжка.

Недостатком данного способа является то, что он дает возможность отработки лишь отдельных элементов десантирования, нет возможности отработки, во-первых, выхода парашютиста из летательного аппарата и его приземления, во-вторых не обеспечивается отработка управления куполом во время выполнения прыжка.

Известен способ подготовки парашютистов на тренажере использующим части конструкции летательного аппарата и подвесные системы парашютов, а также устройства, его реализующие [3, 4]. Способ заключается в том, что по команде парашютисты (десантники) подходят к двери в имитируемой части фюзеляжа летательного аппарата (самолета или вертолета) и поочередно покидают фюзеляж через дверь, далее закрепленный на тросе манипулятора (крана или система полозьев) парашют с подвесной системой позволяют парашютисту (десантнику) тренироваться в принятии правильного положения тела и конечностей для использования парашютов (основного и запасного), отрабатывать их раскрытие и приземление. Для усиления психосоматического воздействия на парашютиста ему на голову могут одевать шлем с жидкокристаллическими индикаторами для создания виртуального пространства.

Недостатком данного способа является то, что он, во-первых, обеспечивает привитие ложных навыков и ощущений, за счет того, что распределение нагрузки и сил, возникающих при раскрытии парашюта реализованных данным способом не соответствуют реальному воздействию на парашютиста при совершении прыжка, во-вторых не обеспечивает возможность формирования необходимых навыков, связанных с гашением скорости полета парашютиста перед приземлением.

Известен способ подготовки парашютистов на тренажере моделирующим направление динамических нагрузок, а также устройства его реализующие [5]. Способ заключается в том, что тренируемый (обучаемый) парашютист занимает свое место в тренажере в сиденье на валу и фиксируется в сидении подвесной системой с макетом парашюта, тренажер приводится во вращение в горизонтальной плоскости относительно поверхности Земли, после раскрытия парашюта начинается торможение, скорость вращения гасится до промежуточного значения, а потом вплоть до полной остановки. Для отработки отказа парашюта, применяют вращение сидения подвесной системой в плоскости находящейся под углом к поверхности Земли и в той же плоскости, в которой находится вал с сидением, с закрепленным парашютистом. При этом скорость вращения после раскрытия парашюта снижается до промежуточного значения, а вал с сиденьем вращается вокруг своей оси со стабильной скоростью.

Недостатком данного способа является то, что он обеспечивает привитие ложных навыков и ощущений, за счет того, что не обеспечивает возможность формирования необходимых связанных навыков выхода парашютиста из летательного аппарата, отработки управления куполом во время выполнения прыжка, гашением парашюта после приземления, а также навыка поведения парашютиста при воздействии ветровых потоков, идентичных естественным воздействиям атмосферы Земли.

Известен способ подготовки парашютистов и устройство его реализующее [6]. Способ заключается в том, что тренируемый (обучаемый) парашютист занимает свое место в подвесной системе парашюта, закрепленной на раме тренажера, на голову одевают очки виртуальной реальности.

Программное обеспечение на основе 3D-симуляции создает виртуальное пространство, с учетом физических параметров и динамики парашютного спуска и различных параметров окружающей среды (типов парашютных систем, времени суток, погодных условий, рельефа местности, высоты и скорости полета).

После покидания тренируемого (обучаемого) парашютиста имитируемого летательного аппарата для выполнения прыжка происходит обдув воздухом и функциональным устройством обеспечивается изменение направлений и свобод перемещения тела тренируемого (обучаемого) парашютиста в пространстве идентичное перемещениям тела при свободном падении и раскрытии парашюта.

Для изменения направлений вращения и свободы перемещения тела тренируемого (обучаемого) парашютиста при свободном падении и при раскрытии парашюта, обучаемый закрепляется в устройстве фиксации спины (также называемое «спинной захват»), являющемся частью подвесной системы и для имитации состояния невесомости и замены силы встречного потока воздуха воздействующего при выполнении реального прыжка на парашютиста при свободном падении путем опрокидывания тела тренируемого (обучаемого) парашютиста «на спину» тела тренируемого (обучаемого) парашютиста в плоскость параллельную плоскости поверхности Земли, а для имитации раскрытия парашюта и для дальнейшего управления им тело тренируемого (обучаемого) парашютиста в спинном захвате перемещается в плоскость перпендикулярную плоскости поверхности Земли.

Для имитации свободного полета тренируемый (обучаемый), вначале наклоняется вперед рамой с противовесами, как при реальном прыжке, а затем запрокидывается на спину, при этом используется сила гравитации, которая отклоняет все конечности тренируемого назад, создавая у него ощущение полета во встречном потоке воздуха с большой скоростью, и в дополнение он обдувается потоком воздуха для имитации ощущения воздействия воздушного потока на одежду и кожу лица, как и при реальном прыжке, при этом Земля в виртуальном пространстве поворачивается таким образом, что (обучаемый) получает ощущения идентичные возникающим при реальном прыжке с парашютом.

Используя датчики, фиксирующие воздействия, совершаемые тренируемым (обучаемым) парашютистом на элементы подвесной системы парашюта, программное обеспечение формирует изменение виртуального пространства и положения тела тренируемого (обучаемого) парашютиста закрепленного в устройстве фиксации спины по крену, моделируя движения парашютиста в воздушной среде от момента покидания летательного аппарата (далее ЛА) до приземления.

Динамика касания, тренируемого (обучаемого) парашютиста поверхности Земли имитируется за счет физического касания и перемещения по движущемуся полотну дорожки в момент, скоординированный по времени с демонстрирующимся в жидкокристаллических индикаторах виртуальными изображениями в одетом на голову шлеме тренируемого (обучаемого) парашютиста.

Недостатком данного способа является то, что он обеспечивает привитие ложных навыков и ощущений, за счет того, что не обеспечивает возможность формирования необходимых связанных навыков и действий после открытия основного парашюта (введение в работу средств управления парашютом в виде свободных концов с зачекованными на них звеньями управления с их дальнейшей расчековкой), поведения парашютиста при управлении планирующей парашютной системой во время выполнения прыжка (увеличение горизонтальной составляющей скорости планирующих парашютных систем, совершение регламентных действий в нештатных ситуациях).

Известен способ подготовки парашютистов на тренажере воздушно-десантной подготовки и устройство его реализующее [7]. Способ заключается в том, что через управляющий компьютер создается виртуальное пространство и выдаются команды на обучение тренируемому парашютисту в шлеме виртуальной реальности, занимающему место в подвесной системе парашюта, закрепленной на раме тренажера. Посредством программного обеспечения на основе 3D-симуляции создают виртуальное пространство, с учетом физических параметров, динамики парашютного спуска и различных параметров окружающей среды, типов парашютных систем, времени суток, погодных условий, рельефа местности, высоты и скорости полета, используя датчики, фиксирующие воздействия на элементы подвесной системы парашюта, также посредством программного обеспечения формируют изменение виртуального пространства, моделируя движения в воздушной среде от момента покидания летательного аппарата до приземления. После покидания имитируемого летательного аппарата создают обдув потоком воздуха для имитации воздействия воздушного потока при выполнении прыжка с парашютом, для имитации свободного полета осуществляют вначале наклон вперед рамой с противовесами, а затем назад, запрокидывая на спину, функциональным устройством обеспечивают изменение направлений и свобод перемещения в пространстве идентичное перемещениям при свободном падении и раскрытии парашюта, также имитируют касание поверхности Земли и перемещения по ней, за счет физического касания и перемещения по регулируемой движущейся дорожке в момент, скоординированный по времени с демонстрирующимся в шлеме виртуальной реальности пейзажем места приземления.

После введения в работу имитируемого парашюта, свободные концы физически появляются в пространстве, для управления парашютной системой вынимают звенья управления из шлевок фиксации на свободных концах, расчековывают звенья управления, управление имитируемой парашютной системой осуществляют путем воздействия на свободные концы, звенья управления и стропы управления.

Недостатками данного способа являются, во-первых, возможность формирования связанных навыков и умений только для обучения десантированию с управляемыми парашютными системами, во-вторых для его применения требуется специально подготовленное помещение (выровненные полы на месте его установки, и обеспечение электропитания заданной мощности и заземления, выполненное по требуемой схеме).

Наиболее близким к заявляемому способу, то есть прототипом, является способ розыгрыша полета курсантами обучающимся выполнять полеты на летательных аппаратах [9].

Способ заключается в том, что инструктор дает обучаемому задание, согласно которому тот должен выполнить полет, после чего обучаемый должен перечислить и показать на земле последовательно все действия в полете. Для этого обозначается взлетно-подсочная полоса, разбивается старт при помощи знаков маркирования взлетно-посадочной полосы уменьшенного размера, обучаемый становится на линию предварительного старта и оттуда начинает движение по поверхности места проведения обучения (пола учебного класса, асфальтовому покрытию или земле), копируя в масштабе маршрут полета и траекторию приземления. Имея в руках модель самолета, обучаемый показывает ею все действия, которые должен выполнить самолет в полете для выполнения задания на полет.

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает отработку действий личного состава, подготавливаемых к совершению прыжков с парашютом.

На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего способ прототип.

Устройство, для реализации способа прототипа, состоит из тренируемого (1) и модели летательного аппарата (2) (самолета или вертолета), знаков взлетно-посадочной полосы уменьшенного размера (3).

Работа по данному способу осуществляется следующим образом.

На поверхности места проведения обучения (пола учебного класса, асфальтовом покрытии или земле) устанавливается знаки маркирования взлетно-посадочной полосы уменьшенного размера (3) согласно действующим требованиям [10].

Полетное задание доводится тренируемому (1). Тренируемый (1) берет в руку модель летательного аппарата (2) и занимает место для старта согласно знаков маркирования взлетно-посадочной полосы уменьшенного размера (3). Тренируемый (1) перемещаясь по поверхности и изменяя в руке положение модели летательного аппарата (2) имитирует перемещение летательного аппарата, как при перемещении на взлетно-посадочной полосе, так и в пространстве при взлете, посадке, совершении полета (изменение крена, тангажа, рысканье, смена эшелона).

Недостатком устройства является, невозможность его применения для отработки действий личного состава подготавливаемого к совершению прыжков с парашютом в части построения траектории захода на приземление при различном направлении ветра в районе площадки приземления и контроля высоты при десантировании с управляемыми парашютами.

В основу изобретения положена задача обеспечения наземной отработки личным составом, подготавливаемым к совершению прыжков с парашютом построения траектории захода на приземление при различном направлении ветра в районе площадки приземления.

Для достижения указанной цели в способ подготовки парашютистов на тренажере воздушно-десантной подготовки, дополнительно вводится обозначение направления ветра в районе площадки приземления знаком уменьшенного размера, обозначение места приземления парашютистов на площадке приземления знаком уменьшенного размера, обозначение изменения высоты имитируемого десантирования.

Обозначение направления ветра в районе площадки приземления происходит, посредством размещения на поверхности места проведения обучения (пола учебного класса, асфальтовом покрытии или земле) знака конуса-ветроуказателя уменьшенного размера (4).

Обозначение места приземления парашютистов на площадке приземления происходит, посредствам размещения на поверхности места проведения обучения (пола учебного класса, асфальтовом покрытии или земле) знака места приземления парашютистов уменьшенного размера (5).

Обозначение изменения высоты имитируемого десантирования происходит, посредствам контроля высоты на устройстве имитации высотомера парашютиста (6).

Устройство, реализующее предлагаемый способ приведено на фиг. 2 и состоит из тренируемого (1) и вновь введенного знака конуса-ветроуказателя уменьшенного размера (4), знака места приземления парашютистов уменьшенного размера (5), устройства имитации высотомера парашютиста (6).

Предлагаемое устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

На поверхности места проведения обучения (пола учебного класса, асфальтовом покрытии или земле) на требуемом друг от друга расстоянии устанавливается знак места приземления парашютистов уменьшенного размера (5) и знак конуса-ветроуказателя уменьшенного размера (4). При этом ориентация знака конуса-ветроуказателя уменьшенного размера (4) относительно знака места приземления парашютистов уменьшенного размера (5) имитирует направление ветра на площадке приземления.

Задачи прыжка доводятся тренируемому (1). Тренируемый (1) занимает место для старта согласно месту, определенному инструктором или месту расположения модели летательного аппарата (2).

Тренируемый (1) перемещаясь по поверхности места проведения обучения и изменяя азимутальное положение своего тела имитирует траекторию перемещения в пространстве при выполнении прыжка с парашютом. Тренируемый (1) формируя траекторию, соответствующую типу применяемого парашюта продолжает движение и заходит на точку приземления, обозначенную знаком места приземления парашютистов уменьшенного размера (5) относительно направления ветра обозначенного знаком конуса-ветроуказателя уменьшенного размера (4).

При отработке десантирования с управляемым парашютом, тренируемый (1) контролирует по устройству имитации высотомера парашютиста (6), изменение высоты имитируемого десантирования, контролируя в заданных точках имитируемой траектории полета при выполнении прыжка с парашютом.

Внешний вид составных частей устройства, реализующего предлагаемый способ представлен на фиг. 3.

Предложенный способ наземной отработки элементов парашютной подготовки в отличие от способа-прототипа, за счет обеспечения наглядной демонстрации требуемой точку приземления, обозначенной знаком места приземления парашютистов уменьшенного размера и направления ветра обозначенного знаком конуса-ветроуказателя уменьшенного размера, обеспечивает возможность формирования необходимых связанных навыков построения траектории движения в воздушном пространстве и отработки полученных личным составом навыков при их подготовке к совершению прыжков с парашютом.

Предложенное устройство в отличие от устройства, реализующего способ прототип дает возможность формировать и отрабатывать навыки по построению траектории движения в воздушном пространстве без применения конструктивно сложных и дорогостоящих тренажеров, технический результат, заключающийся в возможности отработки маневрирования в местах проведения обучения (на полу учебного класса, асфальтовом покрытии или земле) без их специальной доработки и подготовки.

Исходя из выше изложенного, предлагаемое техническое решение позволяет решить поставленную задачу, а для его практической реализации могут быть применены опытно произведенные составные части, представленные на фиг. 3.

Источники информации

1. Патент № 2389528 «Аэродинамическая труба для подготовки парашютистов». Опубл. 20.05.2010. Бюл. № 14.

2. Патент № 2458825 «Устройство для имитации затяжного прыжка с парашютом с вертикальной аэродинамической трубой (варианты) и вертикальная аэродинамическая труба». Опубл. 20.08.2012. Бюл. № 23.

3. Патент № 2267449 «Десантный тренажер». Опубл. 10.01.2006. Бюл. № 1.

4. Патент № 2578906 «Тренажер парашютиста-десантника». Опубл. 27.03.2016. Бюл. № 9.

5. Патент № 2538996 «Тренажер парашютиста». Опубл. 10.01.2015. Бюл. № 1.

6. Патент № 2730759 «Способ подготовки парашютистов и устройство его реализующее». Опубл. 25.08.2020. Бюл. № 24.

7. Патент № 2769481 «Способ подготовки парашютистов на тренажере воздушно-десантной подготовки и устройство его реализующее». Опубл. 01.04.2022. Бюл. № 10.

8. Руководство по воздушно-десантной подготовке. Москва, АО «Красная Звезда», 2017 - 328 с.

9. Сычев. В.А. Методическое пособие для первоначального обучения пилотов в полете по кругу. Москва, ДОСАРМ, 1950, 98 с.

10. Приказ Министра обороны РФ от 02.11.2006 года № 455ДСП «Об утверждении федеральных авиационных правил «Нормы годности к эксплуатации аэродромов государственной авиации».

11. Приказ ФСВТ РФ от 12.08.1999 № 32 «О введении в действие Руководства по воздушному десантированию в гражданской авиации (РВД ГА-99)».

Изобретение относится к области парашютной подготовки личного состава и может быть использовано в наземных учебно-тренировочных средствах подготовки парашютистов. Способ наземной отработки элементов парашютной подготовки включает размещение на поверхности места проведения обучения знака места приземления парашютистов уменьшенного размера и знака конуса-ветроуказателя уменьшенного размера. Ориентация знака конуса-ветроуказателя относительно знака места приземления парашютистов имитирует направление ветра на площадке приземления. Инструктором задается место начала имитации десантирования, тренируемый, перемещаясь по поверхности места проведения обучения и изменяя азимутальное положение своего тела, имитирует траекторию перемещения в пространстве при выполнении прыжка с парашютом, при этом формируя траекторию, соответствующую типу применяемого парашюта. Обеспечивается наземная отработка личным составом, подготавливаемым к совершению прыжков с парашютом, построения траектории захода на приземление при различном направлении ветра в районе площадки приземления. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ наземной отработки элементов парашютной подготовки, заключающийся в том, что на поверхности места проведения обучения размещают знак места приземления парашютистов уменьшенного размера и знак конуса-ветроуказателя уменьшенного размера, ориентация знака конуса-ветроуказателя относительно знака места приземления парашютистов имитирует направление ветра на площадке приземления, инструктором задается место начала имитации десантирования, тренируемый, перемещаясь по поверхности места проведения обучения и изменяя азимутальное положение своего тела, имитирует траекторию перемещения в пространстве при выполнении прыжка с парашютом, при этом формируя траекторию, соответствующую типу применяемого парашюта, продолжает движение и заходит на точку приземления, обозначенную знаком места приземления парашютистов уменьшенного размера, относительно направления ветра, обозначенного знаком конуса-ветроуказателя уменьшенного размера.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что инструктором задается место начала имитации десантирования с помощью модели летательного аппарата, при отработке десантирования с управляемым парашютом, тренируемый контролирует изменение высоты имитируемого десантирования по устройству имитации высотомера парашютиста.

3. Тренажер наземной отработки элементов парашютной подготовки для реализации способа по п. 1, отличающийся тем, что содержит знак конуса-ветроуказателя уменьшенного размера, знак места приземления парашютистов уменьшенного размера, модель летательного аппарата, расположенные на поверхности места проведения обучения, при этом ориентация знака конуса-ветроуказателя уменьшенного размера относительно знака места приземления парашютистов уменьшенного размера имитирует направление ветра на площадке приземления.

4. Тренажер по п. 3, отличающийся тем, что включает устройство имитации высотомера парашютиста, обеспечивающего контроль изменения высоты имитируемого десантирования.