ПАРАШЮТНАЯ ПЛАТФОРМА

Полезная модель относится к области парашютно-десантной техники. Из "Уровня техники" в настоящее время в России известен перечень парашютных грузовых систем, применяемых для десантирования грузов весом от 500 до 18000 кг из транспортных самолетов.
Известны следующие конструкции таких систем:
малогабаритные парашютно-грузовые системы (ПГС);
большегрузные парашютные платформы, применяемые совместно с многокупольным парашютными системами (МКС).
Парашютные платформы и ПГС предназначены для десантирования грузов из транспортных самолетов рамповой конструкции. Нижние основания ПГС или парашютных платформ позволяют разместить их на транспортере или специальном напольном оборудовании, устанавливаемом в грузовой кабине летательного аппарата (ЛА). Транспортер или специальное напольное оборудование предназначены для направленного движения платформ по этому оборудованию при погрузке в ЛА и сбрасывании груза.
Платформа ПГС, как правило, изготавливается из фанеры (10÷12) мм, является одноразовым изделием, утилизируется после приземления, а штатная парашютная система может использоваться повторно после восстановления и укладки.
Недостатками существующих систем типа ПГС являются
ограниченные размеры швартовочной площадки ПГС;
отсутствие возможности десантирования легкой колесной и гусеничной техники массой до трех тонн (типа багги, мини-тракторы и т.п.).
Большегрузные парашютные платформы с МКС применяются для десантирования техники и грузов полетным весом в диапазоне соответственно (4000÷18000) кг из транспортных самолетов рамповой компоновки. Такие парашютные платформы устанавливаются в самолете на десантно-транспортное оборудование и сбрасываются при помощи вытяжных парашютных систем (ВПС).
Основными недостатками десантирования техники и грузов на таких парашютных платформах являются
значительная масса МКС, платформы и средств швартовки ((20÷35)% от веса десантируемой полезной нагрузки);
отсутствие возможности десантирования грузов средней тоннажности (в диапазоне (1500÷4000) кг) в силу конструктивных ограничений платформ;
высокая стоимость парашютных платформ в связи с их технологическими особенностями и себестоимостью производственных операций;
необходимость привлечения специальной техники для эвакуации таких парашютных платформ с площадок приземления в силу заложенной в конструкцию многократности применения (5 применений - гарантийный ресурс и 5÷15 применений - технический ресурс).
Кроме того, из "Уровня техники" известна парашютная платформа, содержащая единый силовой каркас, включающий стяжные узлы, замыкающие поперечные и продольные балки, настил, средства для смягчения удара и средства для фиксации десантируемого груза. Единый силовой каркас такой платформы содержит продольные направляющие профили, выполненные в виде силовых балок с элементами стяжных узлов на концах, на которые установлены соединенные между собой поперечные элементы, выполненные в виде силовых балок с ответными спаренными втулками, с боковыми направляющими профилями с элементами стяжных узлов на свободных концах и с элементами узлов соединения. На боковые направляющие профили установлены составные продольные элементы, каждый из которых выполнен в виде силовой балки с элементами стяжных узлов на свободных концах, с элементами узлов соединения и ответными втулками, при этом элементы стяжных узлов на свободных концах продольных направляющих профилей, продольных и поперечных элементов соединены с ответными элементами стяжных узлов замыкающих поперечных и продольных балок образует единый силовой каркас. При этом продольные направляющие профили, составные продольные и поперечные элементы, ответные спаренные втулки и ответные втулки выполнены с возможностью их взаимного перемещения, кроме того, настил, продольные направляющие профили, боковые направляющие профили, ответные спаренные втулки, ответные втулки, продольные и поперечные элементы, замыкающие продольные и поперечные балки выполнены из композитного материала. Дополнительно в указанной платформе стяжные узлы выполнены в виде резьбового соединения, элементы стяжных узлов содержат фланцы, элементы стяжных узлов обеспечивают возможность соединения с помощью фланцевого соединения поперечных и продольных элементов на направляющих профилях и на боковых направляющих профилях. Замыкающие поперечные и продольные балки выполнены в виде швеллерного профиля, либо в виде двутаврового профиля, либо в виде Z-образного профилей (см. патент РФ №2619482, кл. МПК B64D 1/10, опубл. 16.05.2017).
Недостатки известного устройства следующие: невозможно использовать в ПГС для десантирования малогабаритных техники и грузов в виду сложности конструкции платформы; недостаточная технологичность платформы в производстве; высокая стоимость.
Кроме того, из "Уровня техники" известна платформа как грузовая паллета новой формы, которая может выдерживать большую весовую нагрузку. Связь между каждым элементом грузовой паллеты устойчиво достигается благодаря тому, что силовые детали паллеты размещены между верхней и нижней трехслойных сотовых панелей, изготовленных с использованием синтетической смолы, множества сотовых ячеек, верхней и нижней пластин. Паллета состоит из множества опорных пластин, которые имеют отверстия для установки подъемных вилок, включая вилочный погрузчик и других подъемных средств (см патент KR 100863574 В1, опубл. 15.10.2008).
Недостатки известного устройства заключаются в том, что у него отсутствует возможность применения при парашютном десантировании грузов В устройстве отсутствуют: подвесная система, средства швартовки техники и грузов, система амортизации при приземлении.
Кроме того, из "Уровня техники" известна парашютная платформа, содержащая две продольные балки, две боковые поперечные балки, не менее двух панелей, систему мягкого приземления в виде, и по меньшей мере, одного модуля подушки амортизации. Модули воздушной подушки установлены на нижней стороне платформы. Параллельные рольганги расположены ниже, по крайней мере, одного модуля подушки безопасности, когда модуль находится в уложенном режиме, и облегчают прокатку платформы по самолету. Платформа и полезная нагрузка извлекаются из самолета с помощью вытяжного парашюта. Механизмы платформы после выхода из самолета автоматически активируются, чтобы освободить модуль подушки безопасности в развернутом режиме до удара. Развернутый модуль подушки безопасности может быть переупакован в неразвернутый режим для последующего использования.
Указанные балки соединены с указанными панелями с возможностью установки на роликовый конвейер в фюзеляже самолета для десантирования груза (см. патент US 20150069185 А1, опубл. 12.03.2015).
Недостатки известного устройства также заключаются в том, что у него не обеспечена достаточная технологичность при его изготовлении, сборке и эксплуатации.
Кроме того, из "Уровня техники" известна парашютная платформа рамной конструкции для сбрасывания грузов из транспортных самолетов, содержащая плоское основание для размещения полезной нагрузки, по меньшей мере одну пару надувных оболочек системы амортизации, установленных под основанием и способных надуваться во время снижения. Варианты настоящей парашютной платформы могут обеспечить повышенную площадь удара и, следовательно, большую защиту каркаса платформы, а также меньший риск повреждения платформы или полезной нагрузки на ней, особенно при спусках в преобладающих условиях бокового ветра (см. патент WO 2004041642 А1, кл. МПК B64D 1/14; (IPC1-7): B64D 1/14, опубл. 21.05.2004).
Недостатки известного устройства следующие: отсутствие откидных панелей для обеспечения устойчивости платформы и предотвращения ее переворачивания при приземлении за счет увеличения площади соприкосновения платформы с поверхностью; отсутствие дополнительных воздушных оболочек системы амортизации, позволяющих варьировать конфигурацию системы амортизации в зависимости от условий десантирования и характера десантируемого груза; отсутствие достаточной конструктивной жесткости платформы.
Кроме того, из "Уровня техники" известна парашютная платформа с открывающимися откидными панелями для установки дополнительных воздушных оболочек системы амортизации и с использованием системы фиксации откидных панелей (см. патент РФ №2734152, кл. МПК: B64D 1/14; B65D 19/40, опубл. 13.10.2020).
Применимость такой платформы целесообразна в малогабаритных ПГС для десантирования легких грузов в диапазоне веса 500÷1500 кг. Для грузов средней тоннажности (1500÷4000) кг применимость такой платформы усложнена нелинейным повышением нагрузок на конструкцию и увеличением ударных перегрузок на десантируемые технику и грузы при приземлении.
Кроме того, из "Уровня техники" известна парашютная платформа с открывающимися откидными панелями для установки воздушных оболочек системы амортизации с их оригинальным креплением на парашютной платформе. Каждая из оболочек расположена одной половиной верхнего основания непосредственно под центральной секцией парашютной платформы, а другой половиной под соответствующей откидной панелью (см. патент РФ №205428, кл. МПК B64D 1/14; B65D 19/40, опубл. 14.07.2021).
Применимость такой платформы, также как и в предыдущем примере, целесообразна в малогабаритных ПГС для десантирования легких грузов в диапазоне веса (500÷1500) кг.
Задачей настоящей полезной модели является устранение всех вышеуказанных недостатков и улучшение показателей технологичности конструкции платформ для десантирования легкой техники и грузов средней тоннажности (1500÷4000 кг).
В производстве и эксплуатации платформы применяется принцип модульности, который улучшает показатели эксплуатационной технологичности. Силовые элементы платформы состоят из относительно плоских деталей, которые при сборке образуют единую конструкционную структуру.
Заявляемая парашютная платформа как устройство имеет следующие конструктивные отличительные особенности:
платформа состоит из двух модулей: модуля платформы и модуля амортизации;
способ соединения деталей модуля платформы, при котором каждая деталь модуля платформы имеет конструктивные отверстия, вырезы, сборочные пазы и выступы, предназначенные для соединения с другой деталью модуля платформы;
каждая из деталей модуля платформы взаимодействует со всеми другими деталями модуля платформы, а их соединение образует прочную и жесткую трехмерную конструкцию;
сборка деталей платформы производится с использованием крепежных узлов (ременного, ленточного или резьбового соединений);
платформа позволяет десантировать грузы в режиме набора высоты, аналогично ПГС, в том числе и без применения ВПС.
Применяя указанную технологию для изготовления платформ средней тоннажности, достигается результат в виде возможности пакетного раскроя и резки деталей платформы в процессе изготовления, использования наиболее распространенного сортамента листовых материалов, повышения показателей эксплуатационной технологичности платформ, а также достигается улучшение экономических показателей производства.
Сущность настоящей полезной модели поясняется следующими иллюстрациями:
Фиг. 1 отображает общий вид парашютной платформы с загруженной техникой (виды сбоку, спереди и снизу);
Фиг. 2 изометрическое изображение парашютной платформы с загруженной техникой;
Фиг. 3 отображает вид сбоку парашютной платформы с загруженной техникой при загрузке в самолет (система амортизации сложена);
Фиг. 4 отображает принцип раскроя деталей блока платформы;
Фиг. 5 отображает принцип раскроя деталей блока амортизации;
Фиг. 6 отображает принцип сборки площадных деталей парашютной платформы;
Фиг. 7 отображает размещение платформы с использованием монорельса на штатном десантно-транспортном оборудовании ЛА;
Фиг. 8 отображает размещение платформы в ЛА с использованием оборудования для десантирования ПГС.
Модуль платформы предназначен для
размещения и крепления десантируемой техники 8 (см. Фиг. 1÷3) и грузов на швартовочной площадке 1 модуля;
установки средств швартовки;
восприятия нагрузок от подвесной системы при раскрытии парашютной системы или транспортировании грузов на внешней подвеске вертолетов;
восприятию нагрузок при приземлении техники 8 и груза.
Модуль платформы (см. Фиг. 1÷3) состоит из:
швартовочной площадки 1;
нижнего основания 13;
продольных деталей 5 силового каркаса;
поперечных деталей 6 силового каркаса;
резьбовых соединительных деталей 12.
При сборке швартовочной площадки 1 и нижнего основания модуля платформы 13, а также продольных 5 и поперечных 6 деталей силового каркаса модуля платформы применяется способ соединения относительно плоских деталей, при котором каждая упомянутая деталь модуля платформы имеет конструктивные отверстия, вырезы, сборочные пазы и выступы, предназначенные для соединения с другой деталью в единую конструкцию.
Между собой швартовочная площадка 1, нижнее основание 13, продольные 5 и поперечные 6 детали силового каркаса модуля платформы соединяются:
стяжными ремнями или лентами (включая полимерные и металлические) через парные отверстия 29 (см. Фиг. 4) на швартовочной площадке 1 и парные отверстия 33 на нижнем основании 13 модуля платформы;
крепежными деталями, выбранными из группы, включающей болты, гайки, шайбы, винты, шпильки и гроверы через парные отверстия 26 (см. Фиг. 4) и отверстия 34.
Таким образом, после сборки формируется жесткая трехмерная конструкция модуля платформы.
Модуль амортизации предназначен для:
обеспечения движения парашютной платформы с десантируемым грузом по роликовым дорожкам десантно-транспортного оборудования ЛА и выхода платформы из ЛА;
восприятия нагрузок при движении по ЛА;
размещения оболочек 3 (см. Фиг. 1÷3) системы воздушной амортизации;
снижения ударных перегрузок на десантируемые технику 8 и грузы в момент приземления.
Модуль амортизации (см. Фиг. 1÷3) состоит из:
опорной площадки 2;
монтажной площадки 4;
оболочек 3 системы воздушной амортизации.
Опорная площадка 2 модуля амортизации платформы в местах прокатки 19 (см. Фиг. 2) по роликовым дорожкам напольного оборудования самолета усилена брусками, подкладками и распорками. Для плавной и безударной встречи роликов дорожки десантно-транспортного оборудования ЛА при прокатке платформы по грузовой кабине, на торцах платформы, в нижней ее части, в местах прокатки 19, кроме того установлены накаты 10 (см. Фиг. 1÷3). Накаты 10 одновременно являются и упорами, предотвращающими смещение опорной площадки 2 модуля амортизации платформы при нахождении на десантно-транспортном оборудовании ЛА.
Продольные 5 и поперечные 6 детали силового каркаса, швартовочная площадка 1, нижнее основание 13 модуля платформы, опорная 2 и монтажная 4 площадки модуля амортизации в зависимости от характера десантируемого груза и применяемого десантно-транспортного оборудования ЛА могут изготавливаться из различных листовых конструкционных материалов: металлических, фанерных, полимерных и композиционных.
Использование листовых материалов позволяет применять технологии пакетного раскроя и резки при изготовлении (см. Фиг. 4 и Фиг. 5), что сокращает время производственного процесса, снижает издержки производства, и как следствие себестоимость изделия. Пакетные раскрой и резка, в том числе лазерная и гидроабразивная, с использованием числового программного управления позволяет предусмотреть необходимые сборочные и функциональные:
конструктивные отверстия 15 (см. Фиг. 4) в поперечных 20 и продольных 23 сборочных листах швартовочной площадки 1, а также конструктивные отверстия 31 в поперечных 22 и продольных 21 сборочных листах нижнего основания 13 модуля платформы для продевания швартовочных ремней;
конструктивные отверстия 17 (см. Фиг. 5) в монтажной площадке 4, а также в продольных 44 и поперечных 42 сборочных листах опорной площадки 2 для крепления оболочек 3 ремнями и лентами;
конструктивные отверстия 26 (см. Фиг. 4) в поперечных 20 и продольных 23 сборочных листах швартовочной площадки 1, а также в поперечных 22 и продольных 21 сборочных листах нижнего основания 13 модуля платформы для крепления направляющих планок 11 (см. Фиг. 1 и Фиг. 2) к модулю платформы;
конструктивные отверстия 39 (см. Фиг. 5) в деталях монтажной площадки 4 модуля амортизации, а также отверстия 34 (см. Фиг. 4) в поперечных 20 и продольных 23 сборочных листах швартовочной площадки 1, в поперечных 22 и продольных 21 сборочных листах нижнего основания 13 модуля платформы для резьбового соединения 12 модулей между собой;
конструктивные вырезы 16 и 18 (см. Фиг. 5) в продольных 44 и поперечных 42 сборочных листах опорной площадки 2, вырезы 40 в деталях монтажной площадки 4, вырезы 32 (см. Фиг. 4) в поперечных 22 и продольных 21 сборочных листах нижнего основания 13 модуля платформы, а также вырезы 38, во внешних продольных деталях 5 силового каркаса модуля платформы для обеспечения работы системы воздушной амортизации при приземлении платформы с грузом;
конструктивные вырезы 24 и 25 (см. Фиг. 4) в продольных 21 и 23, а также в поперечных 20 и 22 листовых деталях модуля платформы для размещения швартовочных деталей и звеньев подвесной системы;
парные технологические отверстия 29 (см. Фиг. 4) в поперечных 20 и в продольных 23 сборочных листах швартовочной площадки 1, а также отверстия 33 в поперечных 22 и продольных 21 сборочных листах нижнего основания 13 для соединения и крепления деталей модуля платформы ремнями и лентами;
сборочные пазы 35 и 36 (см. Фиг. 4) в продольных 5 и в поперечных 6 деталях силового каркаса для соединения между собой при сборке модуля платформы;
сборочные пазы продольные 28 и поперечные 27 (см. Фиг. 4) в деталях 20, 21, 22 и 23 модуля платформы для установки в них выступов 37 продольных 3 и поперечных 6 деталей силового каркаса модуля платформы.
Подобный подход к раскрою и резке листовых материалов позволяет использовать относительно небольшие, наиболее распространенные сортаментные размеры для формирования значительно больших по размеру площадных деталей. Детали продольных 23 и поперечных 20 сборочных листов (см. Фиг. 4) попарно и послойно соединяются (см. Фиг. 6, поз. «а») в единую деталь швартовочной площадки модуля платформы (см. Фиг. 6, поз. «б»). Аналогично этому, детали продольных 27 и поперечных 22 сборочных листов (см. Фиг. 4) попарно и послойно соединяются (см. Фиг. 6, поз. «в») в единую деталь нижнего основания модуля платформы (см. Фиг. 6, поз. «г»). Соответственно, детали продольных 44 и поперечных 42 сборочных листов (см. Фиг. 5) попарно и послойно соединяются (см. Фиг. 6, поз. «д») в единую деталь опорной площадки модуля амортизации (см. Фиг. 6, поз. «е»).
Послойное соединение с перекрытием продольных и поперечных тонких листовых деталей позволяет изготовить общую сборочную единицу необходимой толщины с обеспечением требуемой прочности. При соединении таких деталей могут применяться резьбовое и клеевое соединения, соединение лентой-стяжкой, а для металлических деталей и сварочное соединение.
Таким образом, применяя данную технологию достигается экономическая эффективность использования в производстве стандартных, наиболее распространенных сортаментных размеров для формирования больших площадных сборочных единиц, а также достигается повышение показателей технологичности производственных процессов, и как следствие, приводит к снижению издержек производства.
Прочность указанной конструкции определяется строительной высотой H (см. Фиг. 4) продольных 5 и поперечных 6 деталей модуля платформы, а также использованием вклеиваемых или вставляемых заполнителей (сотовых, пенопластовых, пенных и т.п.) во внутренние полости модуля платформы.
Средства швартовки предназначены для крепления на платформе всей номенклатуры десантируемого груза.
В зависимости от характера десантируемого груза и выполняемых задач могут применяться различные комбинации использования средств швартовки. Для швартовки легкой колесной техники к платформе, на ее корпусе или силовых рамах транспортного средства (ТС) могут располагаться швартовочные скобы или узлы 9 (см. Фиг. 1 и Фиг. 3). Также эти швартовочные узлы ТС могут использоваться для целей швартовки к полу ЛА во время длительных перелетов и в случае экстренной швартовки при нештатных ситуациях на борту ЛА.
Для равномерного распределения составляющих перегрузки и снижения ее значений при приземлении техники, между швартовочной площадкой модуля платформы и десантируемой техникой могут располагаться пенопластовые и сотовые подставки, входящие в состав комплекта средств швартовки.
В комплект средств швартовки обычно входят:
швартовочные ремни;
подставки пенопластовые и сотовые;
швартовочные рамы;
швартовочные тросы (канаты) и цепи;
замки фиксирующие;
прокладки распорные;
ушковые болты (рым-болты);
болты, гайки, шайбы, винты, шпильки, гроверы.
Для использования швартовочных ремней, тросов (канатов) и цепей в модуле платформы предусмотрены конструктивные отверстия 15 на швартовочной площадке 1 (см. Фиг. 2 и Фиг. 4) и отверстия 31 (см. Фиг. 4) на нижнем основании 13 модуля платформы.
Средства швартовки по комплектности имеют различные варианты согласно номенклатуре десантируемой техники (грузов) и в настоящем описании не рассматриваются.
Система воздушной амортизации предназначена для снижения ударных перегрузок и темпа их нарастания при приземлении техники и грузов.
Система воздушной амортизации объединяет все элементы конструкции, связанные с работой воздуха по обеспечению демпфирования платформы с грузом в момент приземления. Такие элементы расположены как на модуле амортизации, так и на модуле платформы и совместно участвую в процессе торможения за счет использования энергии окружающего воздуха.
В систему входят:
конструктивные вырезы 18 (см. Фиг. 5) в продольных 44 и поперечных 42 сборочных листах опорной площадки, являющимися входными отверстиями для наполнения системы набегающим потоком воздуха при установившемся снижении;
группа оболочек 3, наполняемых атмосферным воздухом через входные отверстия 18 после раскрытия парашютной системы (см. Фиг. 2) и расчековки опорной площадки 2 модуля амортизации;
-конструктивные вырезы 32 (см. Фиг. 4) в продольных 21 и поперечных 22 сборочных листах нижнего основания 13 модуля платформы;
конструктивные вырезы 40 в сборочных листах 4 (см. Фиг. 5) монтажной площадки модуля амортизации;
выпускные окна 7 модуля платформы (см. Фиг. 1÷3).
Геометрически каждая оболочка представляет собой цилиндр с основанием внизу. Наполнение оболочек осуществляется набегающим потоком воздуха снизу через входные отверстия 18 (см. Фиг. 2) под воздействием гравитационных сил на опорной площадке 2 модуля амортизации, закрепленной ремнями или лентами на нижние части оболочек 3 через отверстия 17 (см. Фиг. 1÷2 и Фиг. 5). Высота роспуска оболочек задается ограничителями хода 45 (см. Фиг. 1), расположенными внутри оболочек 3. В качестве ограничителей хода оболочек используются текстильные, металлизированные или полимерные ленты, тросы или шнуры.
Основной особенностью рассматриваемых оболочек является применение в их конструкции тканевых или полимерных монорукавов. В отличие от сшитых из раскройного материала, настоящие оболочки 3, изготовленные из монорукавного полотна значительно снижают возникновение сосредоточенных нагрузок на стенки от повышения воздушного давления внутри оболочек 3 в момент приземления платформы.
Оболочки 3 (см. Фиг. 1 и Фиг. 2) расположены непосредственно между монтажной площадкой 4 и опорной площадкой 2 модуля амортизации. Геометрические размеры оболочек 3 и их количество зависят от массы десантируемого груза, заданных величин перегрузок и темпа нарастания этих перегрузок
Подвесная система предназначена для:
соединения платформы с парашютной системой при парашютном десантировании;
соединения платформы с внешней подвеской ЛА при транспортировании грузов на внешней подвеске.
Состав и работа подвесной системы в настоящем описании не рассматриваются.
Платформа может располагаться в грузовой кабине транспортных ЛА на различных типах десантно-транспортного оборудования (см. Фиг. 7 и Фиг. 8).
Платформа позволяет десантировать грузы с использованием штатного монорельса 30 (см. Фиг. 7). Тогда, платформа может дорабатываться установкой ползунов 43 с торцевых сторон платформы для взаимодействия ее с направляющим монорельсом 30. Для обеспечения неоднократного применения, ползуны 43 могут выполняться поворотными и убирающимися в ниши 14 (см. Фиг. 1) после выхода платформы из ЛА. В случае однократного применения платформы, допускается применять не поворотные ползуны. При этом, наличие установленных на платформе направляющих накладок 11 (см. Фиг. 7, зона I), либо их отсутствие (см. Фиг. 7, зона II) не влияет на движение платформы по роликовым дорожкам самолета 41. Выход платформы из ЛА может производиться при полете в режиме набора высоты без использования специальных ВПС.
Также, платформа позволяет десантировать грузы с использованием напольного оборудования для ПГС (см. Фиг. 8). Тогда, платформа может дорабатываться установкой направляющих накладок 11 для взаимодействия платформы с боковыми направляющими секциями 46. При этом, движение платформы предполагается по штатно установленным роликовым дорожкам 41, закрепленным в штатных установочных местах грузовой кабины самолета.