СИСТЕМА СПАСЕНИЯ ПАССАЖИРОВ И ЭКИПАЖА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ПРИ ЕГО РАЗРУШЕНИИ
SYSTEM RESCUE PASSENGERS AND CREW OF AIRCRAFT IN CASE OF ITS DESTRUCTION

Изобретение относится к системам для спасения авиапассажиров и может использоваться в летательных аппаратах различных типов для безопасного приземления пассажиров и экипажа летательного аппарата в случае катастрофы.
Наименование «система спасения пассажиров и экипажа летательного аппарата при его разрушении» далее в тексте может быть заменено на «система спасения».
Из уровня техники известен патент GR 1008435, описывающий куртку безопасности, имеющую встроенные подушки безопасности, и подключенную к механизмам летательного аппарата, причем такая система способна снизить количество и величину травм при жесткой посадке, или при авиакатастрофе не связанной с разрушением конструкции летательного аппарата.
Отличия заявленного решения состоят в том, что:
- Система спасения предназначена для спасения человека при разрушении конструкции летательного аппарата;
- Система спасения задействуется автоматически при разрушении обшивки;
- Система спасения способна защитить человека от обломков.
Известен патент RU 136014, описывающий систему катапультирования экипажа, пассажиров из летательного аппарата.
Отличия заявленного решения состоят в том, что:
- Система спасения учитывает, что критически большое число пассажиров не сможет правильно катапультироваться и приземлиться на парашюте;
- Также система спасения учитывает, что вероятность травм неподготовленного пассажира в случае катапультирования будет выше, чем вероятность травм при аварийной посадке неисправного летательного аппарата. То есть зачастую катапультирование требуется не всегда, поскольку самолет можно безопасно посадить;
- Система безопасности учитывает сложности установки в летательный аппарат, и срабатывает только в критическом случае при разрушении летательного аппарата в воздухе;
- Система безопасности учитывает, что человек в момент опасности по различным причинам может потерять сознание и не сможет выполнить ряд действий по своему спасению.
Известен патент RU 2171209, описывающий спасательную капсулу, помещенную в фюзеляж автономного отсека. При этом отсек имеет парашют и способен безопасно приземлиться на землю. При этом автором не рассмотрена вероятность приземления такой капсулы в лесополосе или на воду. А также автором не рассмотрена вероятность разрушения самой спасательной капсулы, что приведет к гибели всех находящихся внутри нее людей, даже если часть из них остались живы в момент разрушения.
Отличия заявленного решения состоят в том, что:
- Система спасения является индивидуальной для каждого пассажира и в случае, если при разрушении корпуса летательного аппарата (например из-за ошибочного попадания ракеты, террористического акта или по другим причинам) погибли некоторые пассажиры, то остальные имеют возможность спастись;
- Система спасения позволяет каждому пассажиру по возможности контролировать ситуацию приземления, снижает вероятность, что все пассажиры повиснут на деревьях в лесном массиве или не смогут выбраться из воды, поскольку каждый пассажир может в любой момент отстегнуть свои ремни и начать уходить из опасного места (например плыть к берегу);
- Система спасения не требует значительной переделки существующих летательных аппаратов, является достаточно универсальной и дешевой для авиакомпаний.
Известен патент RU 2172277, описывающий систему с спасательными модулями, с системой катапультирования.
Отличия заявленного решения состоят в том, что:
- Система спасения является индивидуальной для каждого пассажира и в случае, если при разрушении корпуса летательного аппарата (например из-за ошибочного попадания ракеты, террористического акта или по другим причинам) погибли некоторые пассажиры, то остальные имеют возможность спастись;
- Система спасения позволяет каждому пассажиру по возможности контролировать ситуацию приземления, снижает вероятность, что все пассажиры повиснут на деревьях в лесном массиве или не смогут выбраться из воды, поскольку каждый пассажир может в любой момент отстегнуть свои ремни и начать уходить из опасного места (например, плыть к берегу);
- Система спасения не требует значительной переделки существующих летательных аппаратов, является достаточно универсальной и дешевой для авиакомпаний.
Известен патент RU 2187443, описывающий аварийную систему самолета при действии которой происходит отделение ряда частей летательного аппарата, и срабатывание парашютных систем для спасения отсека с людьми.
Отличия заявленного решения состоят в том, что:
- Система спасения является индивидуальной для каждого пассажира и в случае, если при разрушении корпуса летательного аппарата (например из-за ошибочного попадания ракеты, террористического акта или по другим причинам) погибли некоторые пассажиры, то остальные имеют возможность спастись;
- Система спасения позволяет каждому пассажиру по возможности контролировать ситуацию приземления, снижает вероятность, что все пассажиры повиснут на деревьях в лесном массиве или не смогут выбраться из воды, поскольку каждый пассажир может в любой момент отстегнуть свои ремни и начать уходить из опасного места (например плыть к берегу);
- Система спасения не требует значительной переделки существующих летательных аппаратов, является достаточно универсальной и дешевой для авиакомпаний.
Наиболее близким решением является патент RU 105260, описывающий систему содержащую салон (корпус) самолета с выпускными люками, пассажирские кресла, размещенные с возможностью выкатывания последовательно внутри упомянутого салона (корпуса) самолета, механизм выкатывания пассажирских кресел из салона (корпуса) самолета и раскрывающиеся парашюты.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Для неподготовленного человека выброс из летательного аппарата с парашютом может быть более опасен, чем посадка неисправного летательного аппарата;
- В случае разрушения корпуса летательного аппарата пассажир будет иметь только несколько секунд на пристегивание, что система спасения позволяет сделать;
- В случае террористического акта или другой опасности, а также по техническим причинам выкатывание кресел из самолета может быть невозможно;
- Выкатывание кресел будет связано с разгерметизацией салона, а следовательно с критическим изменением управления самолетом, и с возможностью потери сознания пассажирами и экипажем;
- Система спасения предполагает задействование только в критической ситуации, когда летательный аппарат не может быть посажен на посадочную полосу.
В современных пассажирских летательных аппаратах отсутствует система спасения пассажиров и экипажа в случае внештатной ситуации. Причем кроме технической неисправности летательный аппарат может быть атакован снаружи (истребителем, ракетой) или изнутри (террористический акт), что приводит к полному выводу летательного аппарата из строя и к разрушению его конструкции. В этом случае обломки летательного аппарата и люди находящиеся на его борту падают на землю без возможности спасения.
Несомненно, что человек оказавшийся за пределами летательного аппарата подвержен мощному потоку воздуха, попаданию в тело обломков летательного аппарата, кислородному голоданию, другим травмам. Но следует полагать, что в ряде случаев человека можно спасти и приземлить с минимальным количеством повреждений.
Причем, учитывая вероятность атаки на летательный аппарат система спасения должна быть индивидуальной для каждого пассажира.
Технический результат заявленного изобретения состоит в создании индивидуальной системы спасения, которая способна опустить на землю неподготовленного к аварийной ситуации пассажира или члена экипажа при разрушении корпуса летательного аппарата.
Технический результат достигается путем соединения кресла человека с устройством, анализирующим разрушение корпуса летательного аппарата, а также расположения в кресле парашютной системы и подушки приземления.
Частными случаями изготовления системы спасения пассажиров и экипажа летательного аппарата при его разрушении являются:
- Изготовление системы спасения с полностью механическим, полностью электрическим, комбинированным или другим типом привода в действие;
- Изготовление системы спасения с другими вариациями крепления кресел и механизмов;
- Изготовление системы спасения с другими способами задействования механизмов, кроме пиропатронов;
- Изготовление системы с большим числом элементов (парашютов, строп, подушек приземления и т.д.);
- Изготовление системы спасения совместно или внутри капсул или модулей спасения, что повысит шансы на выживание;
- Изготовление системы спасения с элементами подруливания в полете, как в ручном режиме, так и в автоматическом.
Краткое описание чертежей:
Фиг. 1 - Установленные пассажирские кресла с системой спасения внутри корпуса летательного аппарата типа самолет;
Фиг. 2 - Установленные пассажирские кресла с элементами крепления к корпусу летательного аппарата;
Фиг. 3 - Индивидуальная система спасения расположенная в кресле;
Фиг. 4 - Система спасения в задействованном режиме.
На изображениях системы спасения пассажиров и экипажа летательного аппарата при его разрушении указаны следующие элементы:
1. Корпус летательного аппарата;
2. Элемент крепления к корпусу летательного аппарата;
3. Трос (канат, провод и т.д.);
4. Кресла;
5. Блокираторы кресел;
6. Пол салона;
7. Крепление кресел к полу;
8. Пиропатрон (электрозамок);
9. Механизм срабатывания пиропатрона (электрозамка);
10. Ось козырька кресла;
11. Козырек;
12. Подушка приземления;
13. Блокиратор козырька;
14. Парашют;
15. Элемент задействования пиропатрона козырька;
16. Строп парашюта;
17. Переднее крепление стропы парашюта;
18. Ножки кресла;
19. Человек.
Работа системы спасения пассажиров и экипажа летательного аппарата при его разрушении строится следующим образом:
Разрушение летательного аппарата может произойти от технической неисправности, взрыва на борту, попадания ракеты или другого вооружения, а также по команде члена экипажа или по команде бортового компьютера в случае обнаружения критической неисправимой неполадки. То есть разрушение летательного аппарата может быть вызвано искусственно с целью дальнейшего срабатывания системы спасения. При этом предполагается, что при искусственном разрушении летательный аппарат будет сбрасывать часть корпуса над пассажирскими креслами и над кабиной экипажа. При этом в сбрасываемой части корпуса (1) будет содержаться механизм задействования системы спасения, например элемент крепления к корпусу (2).
При обнаружении неисправности, по команде члена экипажа или бортового компьютера, или при начале разрушения корпуса (1) летательного аппарата человек (19), сидящий в кресле (4) должен пристегнуть ремни безопасности. Когда часть корпуса (1) содержащая элемент крепления (2) отходит от летательного аппарата, то трос (3) выдергивает блокиратор (5) кресла (4). При этом кресло (4) получает возможность отсоединиться от пола (6). Причем уже в момент отсоединения кресла от пола (6) внутри крепления (7) специальным механизмом (9) задействуется пиропатрон (8) отсоединяющий лишние детали крепления кресла (4). И кресло (4) вместе с сидящим в нем человеком отправляется в самостоятельный полет.
При самостоятельном полете система безопасности продолжает задействоваться. Через элемент (15) посредством механического, электрического, комбинированного или иного привода задействуется пиропатрон (8) срывающий крепление козырька (11). При этом козырек (11) при помощи пружин, электромоторов, потоком набегающего воздуха, при помощи давления или другим способом раскладывается в рабочее положение при котором он способен защитить голову человека (19) от падающих сверху мелких осколков. При этом козырек (11) может иметь встроенные элементы из твердого материала, которые будут препятствовать сквозному прохождению осколков через сам козырек.
Раскладывание козырька (11) приводит к открытию на кресле (4) отсека с парашютом (14), который раскрывается в рабочее состояние имея стропы (16) с точками крепления в отсеке парашюта и в передней части кресла (17).
Причем стропа (16) идущая к переднему креплению (17) соединена с механизмом (9) задействования пиропатрона (8) подушки приземления (12).
Под воздействием газов от взрыва пиропатрона (8) подушка приземления (12) преимущественно располагающаяся в нижней части кресла, раскрывается (но не сдувается) таким образом, что ее нижний край выступает за нижние пределы ножки кресла (18). Это необходимо, поскольку парашют (14) способен затормозить падение человека (19), но скорость приземления все еще может оставаться высокой. Для неподготовленного человека это чревато травмами ног (переломы) и спины (компрессионный ушиб позвоночника). Подушка приземления (12) обеспечивает более мягкое соприкосновение с поверхностью земли и снижение нагрузки на ноги и спину.
А в части удаленной на некоторое расстояние от ног человека подушка приземления (12) имеет более тонкую стенку, что необходимо в том случае, если удар о землю будет сильным и подушка под воздействием давления взорвется. Более тонкая часть подушки приземления (12) обеспечивает направление этого взрыва в сторону удаленную от ног человека.
Особенности изобретения:
1. В конструкцию может быть встроен электропривод задействующий рабочие части, а также вместо механизма задействования пиропатрона (9) может быть направлен сигнал по проводу. Но следует учитывать, что при разрушении летательного аппарата электрические сигналы могут не поступать к исполнительным механизмам и вероятнее всего потребуется отдельный источник питания встроенный в кресла (4). Тем не менее электрический привод системы спасения возможен как отдельно, так и совместно с механическим. Кроме того, учитывая действующие в полете перегрузки, возможно использование некоего аэродинамического задействования систем, пневматического или гидравлического или любого другого отдельно или комбинированно с другими системами.
Причем вместо пиропатронов (8), и различных креплений (7, 13) возможно применение электрозамков или других видов конструкций, которые сработают при критической ситуации.
2. Учитывая возможность повреждения парашюта (14) и его строп (16) возможно применение нескольких парашютов или нескольких строп на один парашют.
3. Человек (19) может путем оттягивания строп (16) управлять направлением своего полета и скоростью приземления. Кроме того, при наличии в кресле (4) отдельного источника питания может быть установлена электросистема для управления направлением полета.
4. Система спасения может комбинироваться с другими системами. Так например, на летательный аппарат может быть установлена капсула спасения, но если эта капсула окажется повреждена, то будет задействоваться система спасения.
5. В недействующем состоянии система спасения закрыта обивкой кресла, но при задействовании некоторые ее элементы могут нанести незначительные травмы не приводящий к тяжелым последствиям для жизни и здоровья.
Например, если в кресле сидит высокий человек (19), то козырек (11) при срабатывании может ударить ему по голове. От травм в этом случае спасет мягкая обивка козырька и его остановка. Например, в случае с пружинным приводом он просто будет лежать на голове, а пружина останется в состоянии небольшого натяжения. При электроприводе движение козырька должна отключить автоматика.
Раскрывание парашюта (14) будет происходить резко, и строп (16) закрепленный в месте (17) может нанести сильный удар по руке. Следует заметить, что руки при этом не зажмет стропой (16), но по ним придется сильный скользящий удар. Для снижения нагрузки на руки и предотвращения попадания строп по выступающим элементам тела человека возможно применение системы оттягивающей стропу (16) в сторону от кресла (4) при раскрывании парашюта (14).