СИСТЕМА КАТАПУЛЬТИРОВАНИЯ ИЗ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к авиационной технике, в частности, к средствам катапультирования из летательного аппарата в аварийных ситуациях.
Известна катапультная система типа СКС (1. Руководство по технической эксплуатации № СКС-9200-1300 РЭ, издание ОАО «НПП «Звезда», 2005 г.; 2. интернет-сайт ОАО «НПП «Звезда» http://www.zvezda-npp.ru/sks94.html), предназначенная для малоскоростных самолетов легкого типа, относящихся к авиации общего назначения..
Примечательной особенностью этой системы является то, что кресло, входящее в ее состав, не катапультируется вместе с человеком, а остается в кабине, т.е. в катапультируемую массу входят только человек и парашют. Это позволяет применять стреляющие механизмы относительно малой мощности и, соответственно, малой массы и габаритов.
В известной системе для катапультирования летчика и парашюта используются два разных стреляющих механизма, установленных на кресле за его спинкой, а кресло, в свою очередь, устанавливается в кабине летательного аппарата, для чего конструкцией кабины предусматривается соответствующий объем.
Один стреляющий механизм соединен буксировочным фалом с подвесной-привязной системой летчика, а другой механизм с закрепленным на нем заголовником, являющимся контейнером для парашютной укладки, соединен с креслом. Подвесная-привязная система в полете удерживает летчика в кабине на кресле поясными и плечевыми ремнями притяга, а кресло, в свою очередь, крепится в кабине летательного аппарата на специальных крюках. При аварийном покидании разделение летчика и летательного аппарата осуществляется путем освобождения плечевых и разрушения поясных ремней притяга.
При выдергивании летчиком ручки катапультирования первым отстреливается заголовник, который по ходу своего движения освобождает от фиксации концы плечевых ремней привязной системы, разбивает остекление фонаря кабины (если фонарь не сбрасывается автоматически) и, удаляясь от самолета, вводит парашют в воздушный поток. На начальном участке хода стреляющего механизма заголовника через тросовые связи включается резак типа «гильотина», перерубающий поясные ремни, и запускается другой стреляющий механизм, который вытягивает пилота из кабины за подвесную систему и сообщает ему скорость, обеспечивающую безопасность его траектории относительно самолета.
Недостатками известной системы катапультирования из летательного аппарата являются следующие.
1 Далеко не все типы легких летательных аппаратов имеют объем кабины, достаточный для установки кресла с заголовником и двух стреляющих механизмов. Все большее распространение получают разнообразные маломестные самолеты, оборудованные встроенными сиденьями, несовместимыми с покупным унифицированным креслом.
2 Наличие отдельного стреляющего механизма и контейнера (заголовника) для катапультирования парашюта увеличивает массу, габариты и стоимость системы.
3 Отделение летчика от кресла путем перерубания ремней привязной-подвесной системы гильотинным резаком, использующим усилие, создаваемое движущимся заголовником и передаваемое через систему тросов и блоков, усложняет конструкцию и снижает надежность устройства.
Известны также ранцевые парашюты с наспинной укладкой, размещаемой в спинке кресла летчика и соединенной с ним в одно целое при помощи подвесной-привязной системы. Такие парашюты используются при самостоятельном покидании летчиком летательного аппарата в аварийной ситуации. Например, парашютная система ПНЛ-01 («Система парашютная спасательная наспинная ПНЛ-01». Руководство по технической эксплуатации ПК-9209-00 РЭ, ОАО «НПП «Звезда», 2009 г.)
Недостатком известных парашютов с наспинной укладкой является невозможность их непосредственного применения в составе катапультных систем.
Для устранения указанных недостатков предлагается система катапультирования, включающая (фиг. 1, 2) стреляющий механизм 1, наспинную парашютную укладку 2 и объединяющую их подвесную-привязную систему 3, содержащую армирующие и крепежные элементы, необходимые для размещения и фиксации летчика (пассажира) в кабине на этапе полета, а также для разъединения летчика и летательного аппарата на этапе катапультирования.
Основным армирующим элементом является каркас в виде, например, трубчатой рамы 4, вмонтированной в укладку и охватывающей ее сверху и по бокам. Нижняя часть рамы оканчивается двумя втулками 5, насаживаемыми с зазором на штыри 6, закрепленные на полу кабины. Верхняя часть рамы, возвышающаяся над головой летчика, имеет форму дуги, спрофилированной с учетом эффективного пробивания остекления фонаря кабины (при необходимости). Боковые ветви рамы соединены у основания дуги перемычкой.
Рама присоединяется к кабине летательного аппарата через замок 7, который в полете удерживает летчика и парашютную укладку на штатном месте, а при катапультировании принудительно отделяет катапультируемый объект от летательного аппарата.
Замок 7 (фиг. 3) представляет собой устройство, включающее корпус 20 с отверстием для закрепления на стреляющем механизме, собачку 9, чеку 10 и паз, в который одним концом входит штырь 8 с проточкой. Другой конец штыря неразъемно соединен с перемычкой рамы 4.
Стреляющий механизм телескопического типа крепится в кабине непосредственно к силовым элементам конструкции летательного аппарата. К вершине внутренней телескопической трубы подсоединены своими верхними концами буксировочный фал 11 и фал расчековки парашюта 12. Верхний конец буксировочного фала соединен с внутренней телескопической трубой через механическое разъемное устройство 13, а нижний конец соединен через Э-образную пряжку с подвесной-привязой системой в области ее контакта с перемычкой у основания дуги. На буксировочном фале 11 закреплен фал расчековки замка 14, соединенный с серьгой чеки 10. Нижний конец фала расчековки парашюта 12 соединен с серьгами чек парашютной укладки.
Парашют уложен в ранец 15, представляющий собой тканевый чехол, армированный двумя жесткими пластинами 16 и 17. Пластина 16, вшитая в ранец со стороны, прилегающей к спине летчика, имеет T-образный контур, что позволяет спрофилировать эту сторону укладки в форме удобной кресельной спинки и поддерживать эту форму как в полете, так и в процессе катапультирования. Прямоугольная пластина 17, расположенная с раскрываемой стороны ранца, придает укладке дополнительную жесткость и предохраняет ее от механических повреждений в процессе катапультирования. Между пластинами уложены основной парашют и вытяжной парашют с принудительным пружинным приводом. Свободные концы 18 парашюта соединены с плечевыми обхватами подвесной-привязной системы 3.
Подвесная-привязная система вшита в ранец и снабжена центральным замком, фиксирующим ее на летчике вместе с парашютной укладкой и рамой. На одном из плечевых обхватов подвесной-привязной системы закреплена ручка катапультирования 19, соединенная тросом с пусковым устройством стреляющего механизма 1. В нижней части круговой лямки закреплено мягкое сиденье.
Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом.
Дергая ручку катапультирования 19, летчик (пассажир) приводит в действие стреляющий механизм 1, который, выдвигаясь вверх, натягивает буксировочный фал 11, а вместе с ним и фал расчековки замка 14, который выдергивает чеку 10, освобождая собачку 9. Собачка выходит из зацепления со штырем 8, размыкая замок 7 и, тем самым, отделяя раму 4 от корпуса стреляющего механизма 1. С этого момента буксировочный фал 11 начинает вытягивание летчика с укладкой 2 и рамой 4. После схода втулок 5 со штырей 6 катапультируемый объект с нарастающей скоростью движется из кабины вдоль оси стреляющего механизма, разбивая остекление фонаря дугой рамы 4. После полного выдвижения и остановки внутренней телескопической трубы летчик с укладкой продолжают инерционное движение относительно летательного аппарата, увлекая за собой буксировочный фал 11 и фал расчековки парашюта 12. После полного натяжения буксировочного фала 11 срабатывает разъемное устройство 13. Вслед за этим натягивается более длинный фал расчековки парашюта 12 и раскрывает парашютный ранец 15. Под действием пружинного привода вводится вытяжной парашют, извлекающий из ранца основной парашют и свободные концы 18. Этап катапультирования переходит в этап парашютирования. К этому моменту летчик и вводимая в действие парашютная система оказываются вне зоны контакта с летательным аппаратом.
Таким образом, заявляемая система, содержащая один стреляющий механизм и не содержащая собственно кресла как отдельного элемента конструкции, использующая армированную наспинную парашютную укладку и единый замок для удержания в летательном аппарате и принудительного отделения от него катапультируемого объекта, позволяет решать задачу аварийного спасения летчика и пассажира более широкого круга маломестных низкоскоростных летательных аппаратов при меньшей массе, габаритах и стоимости системы и с большей надежностью. При этом заявляемая система выполняет в полете функцию обычного кресла летчика (пассажира).