БОРТОВАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВОЗВРАЩЕНИЯ ВЕРТОЛЕТА

Бортовая система автоматического возвращения вертолета (система возвращения БСАВВ) предназначена для автоматического возвращения вертолета на базовую, резервную площадку в случае частичной, длительной и полной потери работоспособности экипажа.
Система возвращения БСАВВ применима на вертолетах любого типа военного и гражданского назначения, эксплуатируемых во всех возможных регионах и оснащенных современным навигационно-пилотажным, связным оборудованием, выполняющих автоматические полеты по заданному маршруту и посадку в выбранном месте.
Возвращение вертолета без участия экипажа позволяет сохранить вертолет для последующей эксплуатации, спасти пассажиров и ценный груз, снизить затраты на поисково-спасательную операцию.
Известны способы автоматизированного возвращения пилотируемых летательных аппаратов на аэродромы базирования с участием экипажа, которые ручным переключением переводят летательный аппарат в режим автоматического полета по выбранному экипажем маршруту и обратным переключением реализуют ручное управление посадкой. Система функционирует при сохранении полной работоспособности летчика в полете.
Повышение безопасности полета при потере летчиком работоспособности методом автоматического перехода на изменение режима полета до момента восстановления работоспособности летчика реализуется
в бортовой активной системе безопасности полетов БАСБП, являющейся прототипом для предлагаемой полезной модели (Бортовая активная система безопасности полетов. (Свидетельство на полезную модель №22256 от 10.03.2002 г.).
БАСБП включает аппаратуру контроля состояния экипажа, блок оценки состояния бортовых систем, пульт ручного управления и индикации, соединенные с блоком анализа и управления автоматическим изменением режима полета, с которым соединен блок программного изменения режима полета (снижение высоты, перегрузки), связанный с автопилотом.
После восстановления работоспособности летчика автоматический режим отменяется.
Описанная система способствует восстановлению работоспособности летчика, но не выполняет задачи автоматического возвращения и посадки. Автоматическое возвращение и посадка самолета на взлетно-посадочные полосы аэродромов, особенно с интенсивным воздушным движением, создает определенные технические и организационные трудности.
Вертолеты, в отличие от самолетов, способны приземляться на ограниченные и необорудованные площадки в режиме вертикального спуска, что создает предпосылки для полной автоматизации режима возвращения и спасения вертолета без участия экипажа.
Технической задачей заявляемой полезной модели является устранение отмеченных выше ограничений и недостатков, а именно отсутствие обеспечения автоматического возвращения вертолета от момента фиксации
потери работоспособности экипажа до посадки вертолета на выбранную площадку.
Технический результат обеспечивается тем, что бортовая система автоматического возвращения вертолета состоит из аппаратуры контроля состояния экипажа, блока оценки состояния бортовых систем, пульта ручного управления и индикации, соединенных с блоком анализа и управления автоматическим изменением режима полета, выход которого соединен с блоком выбора площадки и маршрута автоматического возвращения, с которым соединен блок навигационной обстановки и первый выход которого соединен с блоком формирования аварийного сообщения, связанного с аппаратурой обмена данными, второй выход соединен с блоком управления разгрузкой, связанным с аппаратурой отделения груза, а третий выход которого соединен с автопилотом вертолета, реализующим автоматический полет по выбранному маршруту и приземление на площадку.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена блок-схема бортовой системы автоматического возращения вертолета.
Бортовая система автоматического возвращения вертолета включает аппаратуру контроля состояния экипажа 1, пульт ручного управления и индикации 2, соединенные с блоком анализа и управления автоматическим изменением режима полета 3, с которым соединены блок оценки состояния бортовых систем 4, а блок анализа и управления автоматическим изменением режима полета 3 соединен с блоком выбора площадки и маршрута автоматического возвращения 5, с которым соединен блок навигационной
обстановки 6 и первый выход которого соединен с блоком формирования аварийного сообщения 7, связанный с аппаратурой обмена данными 8, второй выход соединен с блоком управления разгрузкой 9, связанным с аппаратурой отделения груза 10, а третий выход которого соединен с автопилотом вертолета 11.
Работа заявляемой полезной модели "Бортовая система автоматического возвращения вертолета" (БСАВВ) заключается в следующем:
Аппаратура контроля состояния экипажа 1 непрерывно в полете производит контроль и диагностику состояния экипажа, определяет момент потери экипажем работоспособности, о чем сообщает в блок анализа и управления автоматическим изменением режима полета 3.
Пульт ручного управления и индикации 2 предназначен для ручного включения режима автоматического возвращения, если сам экипаж констатирует свою неработоспособность. Отключение режима автоматического возвращения реализуется также с помощью пульта экипажем после восстановления его работоспособности.
Блок анализа и управления автоматическим изменением режима полета 3 анализирует информацию от аппаратуры контроля состояния экипажа 1, от пульта ручного управления и индикации 2, а также от блока оценки состояния бортовых систем 4, который оценивает состояние бортовых систем вертолета, участвующих в автоматическом возвращении и посадке вертолета.
Принятое блоком 3 решение об автоматическом возвращении вертолета направляется в блок выбора площадки и маршрута автоматического возвращения 5, который на основании данных блока навигационной обстановки бис учетом информации от блока оценки состояния бортовых систем 4 производит выбор приемлемой посадочной площадки и безопасного маршрута ее достижения.
Результаты выбора площадки и маршрута возвращения блок 5 направляет в блок формирования аварийного сообщения 7, которое поступает от блока 7 в аппаратуру обмена данными 8, при необходимости кодируется и передается для аварийно - спасательных служб. Второй выход блока 5 соединен с блоком управления разгрузкой 9, который в заданном месте через аппаратуру отделения груза 10 производит сброс опасных и затрудняющих посадку грузов. Третий выход блока 5 соединен с автопилотом вертолета 11, который в автоматическом режиме обеспечивает полет по заданному блоком 5 маршруту и автоматическую посадку вертолета на выбранную площадку.
Бортовая система автоматического возвращения вертолета выполняет комплекс операций по определению момента потери экипажем работоспособности, оценке состояния бортовых систем вертолета, принятию решения об автоматическом возвращении, по выбору площадки и маршрута возвращения, разгрузке вертолета перед посадкой, по извещению спасательных служб и обеспечению автоматического возвращения и посадки, полностью заменяя потерявший работоспособность экипаж.
Состояние экипажа определяется в блоке 1 по совокупности показателей отклонений от нормы в действиях экипажа по управлению вертолетом, изменению медико-биологических показателей организма, фиксируемому контактными и бесконтактными датчиками, по реакции на тестовые сигналы. Интегральная оценка всех показателей своевременно и достоверно устанавливает факт потери экипажем работоспособности.
Комплексно анализируется и принимается решение в блоке 3 о переходе на автоматическое возвращение вертолета по информации о состоянии экипажа и состоянии бортовых систем, о наличии опасных и затрудняющих посадку грузов, что позволяет не усугублять аварийную ситуацию и безопасно автоматически довести и посадить вертолет.
Штурманский расчет автоматически выполняет блок выбора площадки и маршрута автоматического возвращения 5 с учетом запаса топлива, вариантов возможных посадочных площадок, имеющих разные уровни оказания медицинской и технической помощи, наличия мест предварительной разгрузки вертолета. Маршрут формируется в соответствии с данными о рельефе местности, опасных и запрещенных зонах полета, которые содержатся в блоке навигационной обстановки 6.
Блок формирования аварийного сообщения 7 объединяет информацию о месте, времени и характере кризиса экипажа, выбранной площадке и маршруте, расчетном времени возвращения, что ориентирует аварийно-спасательные службы на оперативную помощь в месте приземления вертолета. Сообщение передается через аппаратуру обмена данными 8.
Блок управления разгрузкой 9 в намеченном блоком 5 месте при подлете к посадочной площадке выдает команды на аппаратуру отделения груза 10, что обеспечивает сброс груза, безопасность посадки и возможность дальнейшей транспортировки груза другими средствами.
По заданному блоком 5 маршруту автопилот вертолета 11 реализует автоматический полет и приземление на посадочную площадку с последующим выключением всех бортовых систем, сохраняя готовность вертолета к последующей эвакуации.
Бортовая система аварийного возвращения вертолета в заявляемом составе обладает малыми массово-габаритными параметрами и энергопотреблением, отвечает стандартам сопряжения и обмена информацией в современных бортовых комплексах оборудования, что позволяет без затруднений интегрировать систему возвращения БСАВВ в новые или модернизируемые бортовые радиоэлектронные комплексы вертолетов.
В качестве аппаратуры контроля экипажа применима любая контрольно-диагностическая аппаратура, сертифицированная для вертолетных комплексов.
Система возвращения БСАВВ придает новые качества вертолетным комплексам:
- сохранение работоспособного вертолета при неработоспособном экипаже для дальнейшей летной эксплуатации;
- возможность оказания экстренной медицинской помощи экипажу после возвращения и посадки вертолета;
- исключение разрушения наземных объектов и гибели населения, сопровождающих падение неуправляемого вертолета;
- спасение пассажиров, ценных грузов и последующая их эвакуация с посадочной площадки;
- предотвращение захвата вертолета и его систем противостоящими системами;
- снижение затрат на поисково-спасательную операцию при беспоисковом выходе в указанную точку приземления;
- эвакуацию вертолета на основную базу сменным экипажем.