СИСТЕМА И КОНТЕЙНЕР ДЛЯ АВИАЦИОННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И СПОСОБ ДОСТАВКИ ГРУЗА С ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
SYSTEM AND CONTAINER FOR AERIAL DISTRIBUTION AND METHOD FOR CARGO DELIVERY FROM VEHICLE

Ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США 62/025226, поданной 16 июля 2014 г., и предварительной заявки США 62/091169, поданной 12 декабря 2014 г. Обе заявки озаглавлены "Methods and Systems for Mass Distribution of Supply Packs" («Способы и системы для массового распределения доставочных пакетов»), и их описания целиком включены в настоящее изобретение посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к авиационному сбрасыванию предметов. Более конкретно, изобретение направлено на систему сбрасывания предметов (грузов) с воздуха людям, находящимся на земле.
Уровень техники
Многочисленные обстоятельства требуют перевозки и доставки различных видов грузов в недоступные или удаленные районы, где наземная транспортировка невозможна или требует большого времени. Например, в случае, когда люди окружены или вышли из строя в удаленном районе, на вражеской территории, или в районе, охваченном стихийным бедствием, может возникнуть необходимость снабжения их продовольствием, водой, медикаментами, укрытиями и другими предметами, как можно быстрее. Аналогично, во время военных конфликтов боевые действия могут происходить в удаленных местах или на вражеской территории. Подобным образом, может быть необходимость доставлять грузы, такие как топливо, людям, находящимся в бедственном положении. Конечно, во время войны или других боевых действий может быть важным оказание поддержки персоналу, оказавшемуся в бедственном положении, чтобы дать возможность эвакуироваться из того места, где он находится.
Многие удаленные места или территории с неблагоприятными условиями могут находиться в районах, таких как пустыни, обширные пространства или иныененаселенные и негостеприимные области. Из-за удаленности расположения или его недоступности грузы часто доставляют путем сброса с самолетов или вертолетов. В случае стихийных бедствий и других чрезвычайных происшествий время может играть существенную роль при доставке продовольствия, медикаментов и других важных грузов людям, отрезанным от источников средств к существованию. Например, может быть важным обеспечить водой людей, отрезанных от источников чистой воды в случае наводнения, землетрясения и/или урагана.
Хотя в чрезвычайных условиях стоимость упаковки и доставки грузов нуждающимся может считаться второстепенным фактором, тем не менее важно обеспечить упаковку грузов, которые могут быть сформированы и переброшены рациональным и рентабельным способом. Также, пространство, занимаемое контейнерами и коробками, а также количество и стоимость материала, из которого контейнеры должны быть изготовлены, должны быть минимизированы, чтобы увеличить экономическую эффективность доставки.
В прошлом товары для оказания помощи доставляли путем сбрасывания поддонов с грузом на парашютах, соединенных с контейнерами. Обычно, большие количества грузов штабелировали на множестве поддонов, а к поддонам присоединяли парашюты. Однако, парашюты - дорогостоящие элементы, и обычно не могут быть использованы повторно. Кроме того, парашюты могут быть довольно большими и неудобными. Размер парашютов зависит от конкретных грузов, подлежащих десантированию. Если парашюты имеют недостаточно большой размер, то контейнеры снижаются с высокой скоростью, могут порваться и их содержимое может быть потеряно, или люди на земле могут быть травмированы быстро снижающимися контейнерами. Более того, если грузы сложены вместе на поддоне, а сброс поддона произошел мимо цели, то для нуждающихся эти грузы могут быть потеряны. Даже если до поддона можно добраться, то, как известно, грузы могут быть перехвачены бандитами или партизанами, которые могут либо не выдавать грузы нуждающимся, либо требовать за них выкуп.
Продолжает существовать необходимость в экономически эффективной упаковке предметов первой необходимости, которая может быть легко сброшена с воздуха, и распределена среди множества людей при минимальном риске повреждения грузов и минимальном риске травмирования людей, которые собирают эти грузы. Кроме того, имеется постоянная необходимость в способе и системе для изготовления указанной упаковки.
Раскрытие изобретения
В соответствии с настоящим описанием, в изобретении раскрыта система авиационного распределения, предназначенная для доставки грузов.
В одном своем аспекте изобретение касается системы авиационного распределения для доставки предметов (грузов). Система содержит короб; съемную крышку, соединенную с коробом; ряд предметов внутри короба; эластичный вкладыш, соединенный с коробом, и содержащий ряд предметов; и по меньшей мере один ремень, соединяющий крышку с эластичным вкладышем. При развертывании системы авиационного распределения воздушное сопротивление удаляет крышку с короба, и переворачивает эластичный вкладыш, чтобы выпустить указанный ряд предметов из короба.
В предпочтительном варианте система дополнительно содержит отрывное днище короба, соединенное с эластичным вкладышем, при этом отрывное днище выполнено с возможностью его проталкивания сквозь короб при развертывании, что помогает выпустить указанный ряд предметов из короба. В предпочтительном варианте эластичный вкладыш соединен с коробом по верхнему краю короба. В предпочтительном варианте указанный ряд предметов представляет собой аэродинамические доставочные пакеты. В предпочтительном варианте имеются четыре ремня, соединяющие крышку с эластичным вкладышем. Каждый ремень предпочтительно соединен с углом крышки и с центральной частью эластичного вкладыша. Система дополнительно содержит упрочняющий элемент, расположенный в центральной части эластичного вкладыша.
В другом своем аспекте изобретение касается способа доставки груза с транспортного средства. Способ содержит этапы, на которых: вставляют эластичный вкладыш в короб; соединяют по меньшей мере один ремень с эластичным вкладышем; загружают в эластичный вкладыш ряд предметов; присоединяют указанный, по меньшей мере один ремень к крышке; закрывают короб крышкой; загружают короб в транспортное средство; перемещают транспортное средство в точку сбрасывания; и выталкивают короб из транспортного средства, при этом во время доставки воздушное сопротивление удаляет крышку с короба и переворачивает эластичный вкладыш, чтобы выпустить указанный ряд предметов из короба.
В предпочтительном варианте способ дополнительно содержит операцию соединения отрываемого днища с коробом и эластичным вкладышем, причем во время доставки отрываемое днище проталкивают сквозь короб, что помогает выпустить указанный ряд предметов из короба. В предпочтительном варианте эластичный вкладыш соединяют с коробом по верхнему краю короба. В предпочтительном варианте указанный ряд предметов представляет собой аэродинамические доставочные пакеты. В предпочтительном варианте имеются четыре ремня, соединяющие крышку с эластичным вкладышем. В предпочтительном варианте каждый ремень соединяют с углом крышки и с центральной частью эластичного вкладыша. В предпочтительном варианте способ дополнительно содержит упрочняющий элемент, расположенный в центральной части эластичного вкладыша.
В еще одном своем аспекте изобретение касается контейнера для авиационного распределения предметов. Контейнер содержит короб; съемную крышку, соединенную с коробом; эластичный вкладыш, соединенный с коробом; и по меньшей мере один ремень, соединяющий крышку с эластичным вкладышем. При развертывании системы авиационного распределения воздушное сопротивление удаляет крышку с короба, и переворачивает эластичный вкладыш.
В предпочтительном варианте контейнер дополнительно содержит отрывное днище короба, соединенное с эластичным вкладышем, при этом отрывное днище выполнено с возможностью его проталкивания сквозь короб при развертывании. В предпочтительном варианте эластичный вкладыш соединен с коробом по верхнему краю короба. В предпочтительном варианте имеются четыре ремня, соединяющие крышку с эластичным вкладышем. В предпочтительном варианте каждый ремень соединен с углом крышки и с центральной частью эластичного вкладыша. В предпочтительном варианте контейнер дополнительно содержит упрочняющий элемент, расположенный в центральной части эластичного вкладыша.
Ниже в описании будут рассмотрены другие варианты осуществления изобретения и сформулированы его преимущества, которые частично могут быть очевидны из данного описания или их можно будет узнать из практической реализации изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 в аксонометрии сверху изображает пакет аварийной доставки, соответствующий настоящему изобретению в одном его аспекте, причем пакет изображен в том виде, какой он имеет после изготовления.
Фиг. 2 в аксонометрии снизу изображает пакет аварийной доставки, показанный на фиг. 1, причем пакет изображен в том виде, какой он имеет после изготовления.
Фиг. 3 в аксонометрии сверху изображает пакет аварийной доставки, показанный на фиг. 1-2, причем пакет изображен в том виде, какой он имеет в полете.
Фиг. 4 в аксонометрии снизу изображает пакет аварийной доставки, показанный на фиг. 1-3, причем пакет изображен в том виде, какой он имеет в полете.
Фиг. 5 изображает пакет аварийной доставки в виде фронтальной проекции с разрезом по линии А-А фиг. 3.
Фиг. 6 изображает увеличенный фрагмент сечения пакета аварийной доставки (выноска В фиг. 5), дополнительно показывающий внутреннюю оболочку пакета.
Фиг. 7 изображает увеличенный фрагмент сечения пакета аварийной доставки (выноска С фиг. 5), дополнительно показывающий крыло пакета.
Фиг. 8 изображает увеличенный фрагмент сечения пакета аварийной доставки (выноска D фиг. 5), дополнительно показывающий жесткую вставку в наружной оболочке пакета.
Фиг. 9 изображает пакет аварийной доставки с разрезом по линии Е-Е фиг. 4, дополнительно показывая внутреннюю оболочку пакета, соединенную с наружной оболочкой пакета в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, причем показано, что во внутренней оболочке размещен жидкий материал.
Фиг. 10 изображает пакет аварийной доставки с разрезом по линии Е-Е фиг. 4, причем показано, что во внутренней оболочке размещен твердый материал.
Фиг. 11 в аксонометрии сбоку изображает систему для изготовления пакетов аварийной доставки.
Фиг. 12 в аксонометрии сбоку изображает увеличенный фрагмент системы, обозначенный на фиг. 11 выноской 12, и дополнительно показывающий устройство закладки продукта.
Фиг. 13 в аксонометрии сбоку изображает увеличенный фрагмент системы, обозначенный на фиг. 11 выноской 13, и дополнительно показывающий устройство продольной герметизации середины пакета и герметизации краев и устройство поперечной термической герметизации.
Фиг. 14 в аксонометрии сбоку изображает увеличенный фрагмент системы, обозначенный на фиг. 11 выноской 14, и дополнительно показывающий устройство нанесения перфорации со снятой наружной крышкой, чтобы показать перфорирующий валик и опорный валик.
Фиг. 15 в аксонометрии сбоку изображает увеличенный фрагмент системы, обозначенный на фиг. 11 выноской 15, и дополнительно показывающий устройство сложения крыльев (пакет аварийной доставки убран из устройства сложения крыльев, чтобы показать направляющие пластины фальцевателя).
Фиг. 16 в аксонометрии сбоку изображает увеличенный фрагмент системы, обозначенный на фиг. 11 выноской 16, и дополнительно показывающий устройство герметизации крыльевых полос.
Фиг. 17 в аксонометрии сбоку изображает увеличенный фрагмент системы, обозначенный на фиг. 11 выноской 16, и дополнительно показывающий устройство разделителя пакетов со снятой наружной крышкой, чтобы показать гильотину.
Фиг. 18 изображает вариант осуществления пакета, содержащего хвост.
Фиг. 19 изображает вариант осуществления пакета, содержащего щели для прохода воздуха.
Фиг. 20 изображает вариант осуществления пакета, содержащего волнообразные края.
Фиг. 21 изображает вариант осуществления пакета, содержащего отверстия в крыльях.
Фиг. 22 изображает вариант осуществления пакета, содержащего упрочняющую вставку в виде листа с инструкциями.
Фиг. 23 изображает вариант осуществления пакета, содержащего равномерно распределенный полезный груз.
Фиг. 24 изображает вариант осуществления пакета, содержащего перфорации для формирования ручек.
Фиг. 25 изображает процесс формирования крыльев.
Фиг. 26-28 изображают варианты осуществления пакета, содержащего отверстия для прохода воздуха.
Фиг. 29А-В изображают вариант осуществления контейнера для складирования и сбрасывания пакетов.
Фиг. 30А-С изображают вариант осуществления контейнера для складирования и сбрасывания пакетов, содержащего купол.
Фиг. 31A-D изображают вариант осуществления контейнера для складирования и сбрасывания пакетов с зигзагообразным каналом в нижней поверхности.
Фиг. 32А-В изображают вариант осуществления контейнера для складирования и сбрасывания пакетов, в котором верхняя поверхность открывается в виде лотка.
Фиг. 33 изображает вариант осуществления бункера для сбрасывания пакетов.
Фиг. 34А-С изображают вариант осуществления тележки.
Фиг. 35А-В изображают вариант осуществления рассеивающего устройства.
Фиг. 36А-В изображают вариант осуществления рассеивающего устройства.
Фиг. 37 изображает еще один вариант рассеивающего устройства.
Фиг. 38 изображает вариант осуществления разделителя контейнера.
Фиг. 39А-С изображают вариант осуществления мешка для складирования и сбрасывания пакетов.
Фиг. 40А-С изображают вариант осуществления объединяющего короба.
Фиг. 41 изображает другой вариант осуществления объединяющего короба.
Фиг. 42 изображает вариант осуществления системы сбрасывания пакетов.
Фиг. 43A-F изображают еще один вариант осуществления контейнера для складирования и сбрасывания пакетов.
Фиг. 44А-В изображают вариант осуществления поддона.
Фиг. 45 с пространственным разделением деталей изображает вариант осуществления объединяющего короба в загруженном состоянии.
Фиг. 46 с нижней стороны изображает вариант осуществления объединяющего короба, соединенного с поддоном.
Фиг. 47 изображает поведение объединяющего короба после сбрасывания пакетов.
Фиг. 48A-D изображают вариант осуществления коробов с обвязкой ремнями и креплением текстильной застежкой.
Фиг. 49А-В изображают вариант осуществления короба с крышкой, используемой для замедления снижения короба.
Фиг. 50A-F изображают вариант осуществления устройства сбрасывания пакетов.
Осуществление изобретения
Доставка грузов населению в чрезвычайных условиях является крайне рискованным предприятием. Обычно транспортная инфраструктура бывает нарушена, например, стихийным бедствием или политическим или социальным переворотом. Часто трудно или невозможно доставлять предметы первой необходимости в район бедствия автомобильным транспортом, поскольку дороги разрушены и/или места доступа блокированы. Кроме того, сами спасатели поставлены в опасные условия, причиной которых может быть окружающая среда (например, наводнения, сели, землетрясения, радиация), или опасные военные действия на земле. Доставка грузов воздухом часто является единственным реальным вариантом в условиях бедствия, но все равно ей свойственно множество проблем. Поскольку грузы доставляют в виде больших общих объемов, процесс как правило требует точного прицеливания и координации с теми, кто находится на земле, чтобы избежать повреждения самих грузов, повреждения конструкций на земле, и травмирования людей или животных. Неважно, как доставляются грузы - автомобилями, судами или воздушными судами, грузы часто похищаются государственными структурами или лицами, которые хотят установить региональное политическое или военное превосходство. Вследствие этого, расходы на доставку грузов высоки, а эффективность обеспечения реальной помощи минимальна.
Установлено, что может быть изготовлен малозатратный пакет с грузом, и сброшен с воздуха для распределения среди большого числа людей при минимальном риске повреждения наземных структур, самого груза, а также минимальном риске травмирования людей и животных, но одновременно с максимальной вероятностью получения груза нуждающимися. В то время как при традиционных способах доставки обычно стараются, чтобы количество доставляемого груза было максимально большим, например, масса груза, доставляемого автомобилем, судном или воздушным судном, настоящее изобретение нацелено на доставку большого числа легких пакетов воздухом, так чтобы распределить пакеты равномерно и случайным образом на большой заданной площади. Выброска большого числа пакетов над определенным районом делает затруднительным или невозможным похищение всего груза или завладение грузом лицами, которые не являются предполагаемыми получателями. Это эффективно разрушает потенциальный черный рынок, который может возникать, когда грузы доставляют большими объемами -автомобилями, судами или авиацией, и, что более важно, максимально увеличивает объем груза, который получают те, кому груз предназначается.
В предпочтительном случае каждый пакет выполняют, как отдельную единицу поставки, при этом пакеты доставляют в больших количествах, таким образом, риск того, что грузы не достигнут предполагаемых пострадавших или будут похищены, оказывается минимальным. Поэтому аспектом изобретения является быстрое формирование и сборка пакетов в больших количествах. Одно рабочее место и полуавтоматический станок для массового производства выполнены с возможностью изготовления от тысяч до десятков тысяч пакетов в день. Пакеты в предпочтительном варианте содержат один паек или только несколько пайков довольствия, к примеру, пищи, воды и лекарств. Хотя конкретная поставка длится короткое время, поскольку затраты минимизированы, акты доставки могут повторяться многократно с минимальным риском для участников. Важно то, что, поскольку пакеты доставляются по воздуху, спасателям никогда не требуется самим входить в зону бедствия. Также, в зависимости от аэродинамических компонентов пакета выброску можно производить почти с любой высоты, и снова обеспечивать безопасность для спасателей.
Пакеты выполнены с возможностью их распространения или разбрасывания на широкой площади или прицельного сбрасывания в точное или ограниченное место, снова чтобы минимизировать риск кражи и/или чтобы достичь целевой области, которая сама по себе является ограниченной или небольшой. Область разбрасывания предпочтительно определять заранее, так чтобы максимально распространить пакеты среди нуждающихся по сравнению с переброской грузов поддонами на автомобилях, судами или авиацией.
Пакеты выполняют такой конструкции, чтобы они содержали аэродинамический компонент для уменьшения или устранения ускорения, создаваемого силой тяжести. В силу того, что веса пакетов малы по сравнению с грузами в больших объемах, аэродинамический компонент соответственно выполняют минимального размера. Предпочтительно, чтобы сами пакеты в аэродинамическом отношении были выполнены так, чтобы скорость их падения на землю была минимальной по сравнению со свободным падением. Предпочтительно, чтобы пакеты ударялись о землю со скоростью, которая создавала бы небольшой риск повреждения или вообще не создавала риска повреждения конструкциям или иным предметам на земле или содержимому самих пакетов, а также небольшой риск или отсутствие риска травмирования людей и животных (т.е. от пакета, упавшего на человека или животное во время снижения). Скоростью падения точным образом управляет аэродинамический компонент самого пакета за счет того, что в него введены один или более элементов, обеспечивающих аэродинамическое сопротивление и/или подъемную силу. Сопротивление может быть порождено подъемной силой, или может быть паразитным, как следствие конструкции компонента. К числу аэродинамических компонентов, которые могут быть добавлены, помимо других возможных, относятся: одно или более крыльев, стабилизатор (гребень), хвост, пропеллеры или ротационные плоскости, аэродинамические профили, паруса или парашюты, ленты, туннели, лунки, перепускные воздуховоды, волнистые кромки, зубчатые кромки и парашюты. В предпочтительном варианте крылья и аэродинамические профили выполняют так, чтобы заставить пакет во время снижения совершать круговые или колебательные движения, чтобы доставить пакет в ограниченную зону. Хотя погодные условия все равно могут представлять проблему, когда они известны или спрогнозированы заранее, специалисты в данной области могут выполнить определенные аэродинамические компоненты так, чтобы скорректировать траекторию пакетов, и, следовательно, учесть ожидаемое поперечное движение пакета во воздухе во время снижения. Также, распределение пакетов можно контролировать радаром (например, на эффекте Допплера) или следящими устройствами внутри каждого пакета (например, посредством GPS), чтобы строить кривые распределения пакетов над различными территориями при разных погодных условиях. Указанные кривые могут быть использованы для определения оптимального разбрасывания или определения, если необходимо повторное разбрасывание. Конструкция может включать в себя, например, элероны и руль направления, которые могут быть зафиксированы в определенных положениях, крылья и/или передние кромки, у которых задана определенная форма и угол атаки, асимметричное размещение груза в самом пакете и/или может быть применено сочетание указанных приемов.
С другой стороны, пакеты, а также коробки, содержащие множество пакетов, могут быть сделаны прозрачными или невидимыми для радара путем покрытия стенок пакетов и/или коробки материалами, поглощающими излучение радара, например, такими, как углеродное волокно и/или углеродные нанотрубки, включая одностенные, двухстенные и/или многостенные углеродные нанотрубки. Стенки также могут быть выполнены наклонными, чтобы пакеты и/или коробки имели малую (радиолокационную) эффективную поверхность рассеяния. Пакеты и/или коробки могут также быть замаскированы цветом, чтобы сделать пакеты невидимыми с земли, или, чтобы по меньшей мере их было трудно заметить и следить за ними в воздухе во время снижения. Предпочтительные цвета включают в себя традиционные маскировочные рисунки или сплошные цвета или сплошную окраску или рисунки голубого неба, белого снега, рисунки серого, коричневого, зеленого, песочного, темно-синего и черного цвета. Пакеты и/или коробки могут также окрашены по-разному, так чтобы выбранный цвет делал пакет практически невидимым, если смотреть вверх, и трудно различимым, когда пакет находится на земле, как, например, если использовать коробки с небесно-голубым дном и черным верхом.
Предпочтительно пакеты, содержащие аэродинамические компоненты, изготовлять в виде единых блоков, чтобы минимизировать производственные затраты. Также предпочтительно загружаемые товары вставлять в пакеты в процессе их изготовления, опять-таки, чтобы минимизировать затраты.
Ниже будет приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако, раскрытые варианты осуществления представляют собой просто примеры реализации настоящего изобретения, осуществленного различных формах. Поэтому, не следует считать конкретные конструктивные и функциональные детали признаками, ограничивающими идею изобретения; скорее предполагается, что они могут служить специалистам в данной области представительной основой для разнообразного применения настоящего изобретения.
На фиг. 1-10 изображен пакет 10 с предметом 11 для доставки средствами авиации. Пакет 10 содержит внутреннюю оболочку 12 и наружную оболочку 14. Внутренняя оболочка 12, например, может быть расположена по существу вдоль центральной продольной оси наружной оболочки 14. Внутренняя оболочка 12 либо представляет собой предмет 11 для доставки по воздуху, либо заключает в себе предмет 11 для доставки по воздуху. Например, предмет 11 может представлять собой москитную сетку или воду, расположенную во внутренней оболочке 12. В изображенном варианте осуществления изобретения каждая из оболочек - внутренняя оболочка 12 и наружная оболочка 14 пакета 10 в плане имеет четырехугольную форму. Следует понимать, что внутренняя оболочка 12 и наружная оболочка 14 могут в плане иметь другие формы, такие как круг, овал, треугольник, асимметричную форму и т.п., как требуется. Аналогично, общий размер пакета 10 будет зависеть от ряда факторов, включая размер и вес содержимого внутренней оболочки 12, которая заключает в себе предмет 11, предназначенный для доставки. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретение, размеры наружной оболочки могут составлять 300×150 мм, 350×200 мм, 400×300 мм, 450×200 мм, или могут иметь другой размер. Отношение размера к весу можно изменять, как требуется, чтобы изменять аэродинамические свойства пакета 10.
Наружная оболочка 14 может быть выполнена из полимерного материала, например, такого, как полиэтилен. Согласно определенным вариантам осуществления, наружную оболочку 14 выполняют из биоразрушаемого материала, например, такого как поливиниловый спирт ПВС (PVA, Polyvinyl Alcohol), полиэтилен ПЭ (РЕ, Polyethylene), полипропилен ПП (РР, Polypropylene), или полистирол ПС (PS, Polystyrene). Пластиковые пакеты имеют преимущество, состоящее в том, что их можно изготовлять способом экструзии, и герметично запечатывать при помощи тепла, расплавляющего пластиковый материал, создавая барьер для влаги и других веществ, например, делая пакет водонепроницаемым. В предпочтительных вариантах осуществления наружную оболочку 14 можно также формировать из сетчатого материала. Согласно предпочтительным вариантам, наружную оболочку 14 формируют из высокоэффективного барьерного полимерного материала. Например, высокоэффективный барьерный полимерный материал может представлять собой поглотитель кислорода или двуокиси углерода, или барьер. Дополнительно, наружная оболочка 14 может быть выполнена многослойной и/или гофрированной, чтобы обеспечить прочность. К примеру, наружная оболочка 14 может иметь внутренний и наружный слои из полиэтилена, и средний слой из ткани, армированной нейлоновой нитью. В предпочтительных вариантах осуществления наружная оболочка 14 может содержать покрытие, обеспечивающее низкое трение (например, смазку, тальк, тефлон, масло или графит). Более того, между слоями может находиться клей - слоями, которые обеспечивают термическую герметизацию, и слоями, которые обеспечивают оптическую прозрачность или светонепроницаемость. Кроме того, толщина наружной оболочки 14 может варьировать в зависимости от требуемых характеристик пакета 10. Опытный специалист может выбрать подходящие материалы и число слоев для наружной оболочки 14, как требуется.
Внутренняя оболочка 12 расположена внутри наружной оболочки 14. Там, где внутренняя оболочка 12 заключает в себе предмет 11, содержимое внутренней оболочки 12 может диктовать конкретный материал, используемый для формирования внутренней оболочки 12. Например, материал, образующий внутреннюю оболочку 12, может определяться сроком годности и сроком хранения предмета 11, который заключен во внутренней оболочке 12. Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения, внутреннюю оболочку 12 формируют из полимерного материала, такого как ПЭ (РЕ), ПВС (PVA), ПС (PS) и/или ПП (РР). С другой стороны, внутренняя оболочка 12 может быть сформирована из любого традиционного материала, известного в индустрии упаковки, например, таких материалов, как картон, металл, пластик, ткань или комбинации указанных материалов. Кроме того, внутренняя оболочка 12 может быть выполнена из амортизирующего материала или может содержать амортизирующий материал. К примеру, внутренняя оболочка 12 может быть выполнена из воздушно-пузырьковой пленки или пеноматериала.
В качестве примеров, не имеющих ограничительного характера, внутренняя оболочка 12 может содержать непортящиеся предметы 11, такие как москитные сетки, одеяла, инструменты, осветительные приборы, батареи, палатки или другие укрытия, дождевики и другую одежду, средства защиты ног, туалетную бумагу, чистящие салфетки, оружие, предметы гигиены полости рта, узлы, необходимые для ремонта транспортных средств и оборудования, снаряжение для охоты и рыбной ловли, таблетки для обеззараживания воды, фильтрующие соломинки для питья для удаления загрязнений из воды, устройства связи и/или навигации, устройства обогрева, например, с химической активацией для выделения тепла, информационные инструкции в бумажном виде и в форме видео, предоставляемые жертвам стихийного бедствия или войны. В рамках объема настоящего изобретения во внутреннюю оболочку 12 могут быть помещены и другие типы непортящихся предметов 11.
В тех случаях, когда содержимым внутренней оболочки 12 являются непортящиеся предметы, внутренняя оболочка 12 может быть в частности изготовлена из биоразрушаемого материала, такого как, например, ПВС (PVA) или из перфорированного материала. Кроме того, внутренняя оболочка 12 может содержать один или более язычков, соединенных с каждым концом находящегося в оболочке предмета 11, и с наружной оболочкой 14. Язычки, например, облегчают извлечение внутренней оболочки 12 из наружной оболочки 14.
Внутренняя оболочка 12 может также использоваться для доставки портящихся предметов 11. Например, внутренняя оболочка может содержать пищевые продукты или жидкость, которые требуют применения материала по существу непроницаемого для жидкости и/или света и/или воздуха. В тех случаях, когда содержимое внутренней оболочки 12 является чувствительным к температуре или свету, например, как медикаменты, или горючим, таким как наборы для розжига костров, магниевые блоки для розжига, или топливо, внутренняя оболочка 12 может быть изготовлена из теплоизолирующего материала, например, металлической или композитной фольги. Внутренняя оболочка 12 может также содержать разогревающее или охлаждающее вещество, или устройство для поддержания содержимого внутренней оболочки 12 при требуемой температуре. Разогревающее или охлаждающее вещество, или устройство могут также содержаться в наружной оболочке 14, а не только во внутренней оболочке 12. В качестве примеров, не имеющих ограничительного характера, медикаменты, содержащиеся во внутренней оболочке 12, могут включать в себя инсулин, противостолбнячную вакцину, вакцину против лихорадки денге, вакцину против малярии, антибиотики и т.п.Если требуется, во внутреннюю оболочку 12 могут также быть заключены другие типы портящихся предметов 11.
Наружная оболочка 14 и внутренняя оболочка 12, если требуется, могут быть изготовлены из одного и того же материала или из разных материалов. Опытный специалист может выбрать подходящие материалы для внутренней оболочки 12 и наружной оболочки 14, как это требуется.
Согласно фиг. 1-10, наружная оболочка 14 сформирована из пары наложенных друг на друга листов 16, 18, при этом их обращенные друг другу поверхности соединены друг с другом. Верхние края листов 16, 18 герметично соединены вместе, чтобы образовался верхний краевой шов 20 пакета 10. Аналогично, нижние края листов 16, 18 герметично соединены вместе, чтобы образовался нижний краевой шов 22 пакета 10. Боковые края листа 16 герметично соединены с соответствующими боковыми краями листа 18, чтобы образовалась пара противолежащих краевых швов 24, 26 пакета 10. Обращенные друг к другу поверхности листов 16, 18, примыкающие к внутренней оболочке 12, герметично соединены вместе, чтобы образовались срединные швы 28, 30 пакета 10. Верхний краевой шов 20, нижний краевой шов 22 и срединные швы 28, 30 ограничивают внутреннюю оболочку 12 в пределах наружной оболочки 14, например, как показано на фиг. 6.
Наружная оболочка 14 содержит по меньшей мере один аэродинамический компонент 32, 34. Аэродинамический компонент 32, 34 в предпочтительном варианте создает аэродинамическое сопротивление во время свободного падения пакета 10, замедляя тем самым скорость снижения пакета 10 при его использовании. Аэродинамический компонент 32, 34 может дополнительно обеспечивать устойчивость и аэродинамические эффекты, такие как подъемная сила, путевое управление, тяговое усилие или силу тяжести. В варианте осуществления, представленном на фиг. 1-10, указанный по меньшей мере один аэродинамический компонент 32, 34 содержит пару фланцев или крыльев 32, 34, выполненных между боковыми краевыми швами 24, 26 и срединными швами 28, 30 пакета 10. Крылья 32, 34 выполнены путем сложения соответствующих боковых краев листов 16, 18 и герметизации сложенных краев, чтобы получились крыльевые швы 36, 38, например, как показано на фиг. 5 и 7. В результате герметизации сложенных краев с целью формирования крыльевых швов 36, 38, крылья 32, 34 в нормальном состоянии убраны, и проходят внутрь вдоль продольной оси пакета 10. Крылья 32, 34, которые, как показано на фиг. 1, в нормальном состоянии в пакете 10 убраны, раскрываются, как показано на фиг. 3-4, когда пакет 10 падает в воздухе. Хотя изображены два крыла 32, 34, может быть использовано любое число крыльев. На фигурах показаны стадии формирования крыльев 32, 34. Пакет 10 подается (см. фиг. 25) в механизм формирования крыльев в питатель 205, первая часть крыльев формируется в формовочной зоне 210, вторая часть крыльев формируется в формовочной зоне 215, третья часть крыльев формируется в формовочной зоне 220, четвертая часть крыльев формируется в формовочной зоне 225, пятая часть крыльев формируется в формовочной зоне 230, края крыльев герметизируются в зоне 235 герметизации краев, пакет 10 поступает в отгибочную зону 240, где крылья отгибают и приводят в раскрытое положение 245, и, наконец, пакет 10 передается в зону 250 упаковки. Индивидуальные пакеты отделяют от изготовляемых соединенных оболочек посредством отрезного устройства гильотинного типа, а затем поочередно передают в зоны упаковки.
Указанный по меньшей мере один аэродинамический компонент 32, 34 может создавать благоприятное турбулентное течение в отличие от ламинарного течения по наружной оболочке 14, и уменьшать скорость снижения пакета 10 при работе. В предпочтительном варианте скорость снижения пакета 10 уменьшается от скорости свободного падения до, например, 20 м/с, 15 м/с, 10 м/с, 8 м/с или 5 м/с.В предпочтительном варианте сила соударения пакета 10 с землей уменьшается по сравнению с силой соударения при свободном падении, например, на 90%, 75%, 60%, 50% или на иную величину. Хотя конструкции, показанные на фиг. 1-10, содержат крылья 32, 34 в качестве по меньшей мере одного аэродинамического компонента 32, 34, специалистам в данной области должно быть понятно, что указанный по меньшей мере один аэродинамический компонент 32, 34 может в ином варианте содержать хвост, стабилизатор (гребень), аэродинамический профиль, парашют, ротационные плоскости, ленты или хвостовое оперение (см. фиг. 18), или иную конструкцию, приспособленную для создания аэродинамического сопротивления, когда пакет 10 падает в воздухе. В качестве примеров (не имеющих ограничительного характера) других типов структур, то для создания турбулентного течения могут быть использованы туннели, лунки, перепускные воздуховоды (см. фиг. 19), волнистые или зубчатые кромки (см. фиг. 20), или отверстия, выполненные в наружной оболочке 14. Подходящий аэродинамический компонент 32, 34 для пакета 10 может быть выбран, как требуется. Кроме того, может быть использована комбинация аэродинамических компонентов. Например, как показано на фиг. 21, в крыльях 32, 34 могут быть пробиты отверстия для дополнительного управления скоростью снижения и/или летными характеристиками.
На фиг. 26, 27 и 28 показаны дополнительные варианты осуществления пакета 10. Конструкции, показанные на фиг. 26, 27 и 28, содержат воздушные отверстия 2610, 2710 и 2810. В предпочтительном варианте воздушные отверстия 2610, 2710 и 2810 дают возможность части воздуха, который обтекает пакет 10, проходить сквозь пакет 10, когда пакет 10 снижается. Такое течение воздуха увеличивает способность пакетов отделяться друг от друга во время сбрасывания, и изменяет аэродинамику пакетов. Воздушные отверстия 2610, 2710 и 2810 могут быть расположены на концах пакета 10, на боковых сторонах пакета 10, в середине пакета 10 или в другом месте. Более того, может существовать множество воздушных отверстий 2610, 2710 и 2810 и комбинация воздушных отверстий 2610, 2710 и 2810, проходящих сквозь пакет 10. Каждый из проемов воздушных отверстий 2610, 2710 и 2810 пронизывает по меньшей мере одну часть верхней поверхности пакета 10 и одну часть нижней поверхности пакета 10. Проемы в верхней и нижней поверхностях пакета 10 могут быть соосными или смещенными друг относительно друга, что тем самым дает возможность воздуху входить в пакет 10 через один проем, а выходить из пакета 10 через другой проем.
Воздушное отверстие 2610 предпочтительно содержит сетку или другой проницаемый для воздуха материал. Хотя показано, что воздушное отверстие 2610 имеет форму квадрата, указанное отверстие может иметь другую форму (например, прямоугольную, овальную, круговую или треугольную). Воздушное отверстие 2710 предпочтительно представляет собой вырез в теле пакета 10. Хотя показано, что воздушное отверстие 2710 имеет форму овала, указанное отверстие может иметь другую форму (например, прямоугольную, квадратную, круговую или треугольную). Воздушное отверстие 2810 предпочтительно представляет собой вырез в теле пакета 10 с отгибами 2815, расположенными по периметру отверстия 2810. Предпочтительно, чтобы отгибы 2815 были выполнены из того же материала, что и тело пакета 10, однако, указанные отгибы могут быть из другого материала. В предпочтительном варианте осуществления отгибы 2815 получают, выполняя Х-образный рез в теле пакета 10, однако, отгибы 2815 могут быть прикреплены к пакету 10 (например, клеем или сплавлением). Хотя показано, что воздушное отверстие 2810 имеет форму квадрата, указанное отверстие может иметь другую форму (например, прямоугольную, овальную, круговую или треугольную).
В определенных вариантах осуществления аэродинамический компонент 32, 34 управляет траекторией полета пакета 10. Например, крылья могут быть выполнены так, чтобы заставить пакет 10 следовать спиральной траектории снижения, зигзагообразной траектории, или траектории снижения, подобной траектории самолета во время посадки. Такое управляемое снижение улучшает точность доставки пакетов 10 в требуемое место.
В определенных вариантах осуществления изобретения наружную оболочку 14 выполняют из материала по существу жесткого, который препятствует сложению пакета 10. Согласно фиг. 5 и 8, наружная оболочка 4 может также содержать по меньшей мере одну жесткую вставку 40,42, приспособленную к тому, чтобы обеспечивать конструктивную поддержку наружной оболочке 14 и препятствовать нежелательному сложению пакета 10 при работе. Например, жесткие вставки 40, 42 могут представлять собой удлиненные элементы, запечатанные и расположенные между средним швами 28, 30 и крыльевыми швами 36, 38 наружной оболочки 14. Жесткие вставки 40, 42 могут содержать, например, ребра, ориентированные в поперечном направлении внутри наружной оболочки 14, или опоры, ориентированные в продольном направлении внутри наружной оболочки. Жесткие вставки 40, 42 могут быть также соединены с наружной оболочкой 14 во время формирования верхнего краевого шва 20 или нижнего краевого шва 22. Следует понимать, что вставки 40, 42, если требуется, могут быть соединены с верхним краевым швом 20 и нижним краевым швом 22. Вставки 40, 42 могут также быть расположены с примыканием к внутренней оболочке 12, или могут быть соединены с внешней поверхностью наружной оболочки 14. Согласно предпочтительному варианту осуществления, жесткие вставки 40, 42 могут представлять собой плотные или сложенные бумажные информационные инструкции для пользователей содержимым пакета 10 (см. фиг. 22). Согласно другим вариантам осуществления, вставки 40, 42 представляют собой картонные или пластиковые вкладыши, обладающие жесткостью достаточной, чтобы препятствовать сложению наружной оболочки 14. Специалисты в данной области могут выбрать подходящий жесткий материал для вставок 40, 42, какой требуется, при поддержании при этом необходимой гибкости. Наружная оболочка 14 может также содержать рельефные поверхности, герметичные участки, надутые камеры и/или камеры, заполненные газом (например, гелием, водородом или воздухом), чтобы регулировать жесткость пакета 10.
Как говорилось выше, внутренняя оболочка 12 либо представляет собой предмет 11, предназначенный для доставки по воздуху, либо заключает в себе данный предмет. Как показано на фиг. 9, где внутренняя оболочка 12 заключает в себе предмет 11, предназначенный для доставки, например, воду, внутренняя оболочка 12 может быть соединена с наружной оболочкой 14. В частности, верхний край 44 и нижний край 46 внутренней оболочки 12 могут быть запечатаны между листами 16, 18, соответственно, с верхним поперечным швом 48 и нижним поперечным швом 50. Как показано на фиг. 10, где внутренней оболочкой 12 служит доставляемый по воздуху предмет 11, внутренняя оболочка может быть свободно (без натяга) расположена между листами 16, 18 наружной оболочки 14. Множество предметов 11, индивидуальных, или запакованных внутри множества внутренних оболочек 12 могут также быть равномерно распределены внутри наружной оболочки 14 пакета 10. Следует понимать, что внутренние оболочки 12 могут также быть равномерно распределены по длине наружной оболочки 14, чтобы обеспечить сбалансированное распределение веса, и облегчить доставку пакета 10 по воздуху (см. фиг. 23). Если требуется, то для расположения внутренней оболочки в пределах наружной оболочки пакета 10 и любого числа предметов 11 могут быть использованы другие средства. Более того, на всей площади наружной оболочки 14 может быть размещена более, чем одна внутренняя оболочка 12. Предпочтительно внутренние оболочки размещать равномерно, чтобы равномерно распределить вес по площади наружной оболочки 14. В предпочтительном варианте предмету 11 дают возможность свободно перемещаться внутри внутренней оболочки 12. В предпочтительном варианте пакет 10 содержит предмет 11 в количестве 100 г, 200 г, 300 г, 400 г, 750 г, 1 кг, 2 кг или в другом количестве. Размер, гибкость, аэродинамический элемент (-ы), материал и расположение предмета 11 - все эти параметры могут быть отрегулированы в зависимости от веса и содержания предмета 11. Кроме того, предмет 11 может быть размещен так, чтобы пакет 10 обладал положительной статической устойчивостью, нейтральной статической устойчивостью или отрицательной статической устойчивостью.
Предпочтительно, чтобы содержимое пакета 10 составляло одну порцию или одну пайку предмета 11. Например, содержимым может являться одна порция воды, одна питательная плитка, одна индивидуальная аптечка, или комплект медицинского имущества для проведения санитарно-профилактических мероприятий. В вариантах осуществления, в которых пакет 10 содержит одну порцию предмета 11 рассеяние пакетов осуществляется во время сброса с воздуха, поскольку при этом пакеты будут предпочтительно равномерно и случайным образом распределяться по зоне сбрасывания.
Следует понимать, что различные герметизирующие швы 20, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 38, 48, 50 в настоящем изобретении могут быть получены посредством операции химической герметизации, например, путем использования клея или химического растворителя, или, если требуется, путем термической сварки. В частности, в изображенных вариантах осуществления изобретения различные герметизирующие швы 20, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 38, 48, 50 получены путем термической герметизации. Если требуется, то для формирования различных швов 20, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 38, 48, 50 могут также быть применены и другие средства.
Соответствующий настоящему изобретению пакет 10 может дополнительно содержать перфорацию 52 для облегчения открывания пакета. Перфорация 52 может служить средством защиты от воровства или средством индикации вскрытия. Перфорация 52 может проходить внутрь от края пакета аварийного комплекта, и поперек по меньшей мере через один из швов: верхний краевой шов 20, нижний краевой шов 22, верхний поперечный шов 48 и нижний поперечный шов 50, чтобы указанные швы могли быть открыты, и чтобы конечный пользователь пакета 10 мог получить доступ к внутренней оболочке 12 и предмету 11, предназначенному для доставки по воздуху. Как показано на фиг. 24 могут быть предусмотрены дополнительные перфорации, чтобы сформировать сумку с ручкой для переноски.
Как уже говорилось, наружная оболочка 14 приспособлена, чтобы нести в себе внутреннюю оболочку 12. Наружная оболочка 14 также может содержать осветительное устройство для облегчения визуального поиска пакета 10, особенно в ночное время, например, мигающий светодиод, светящуюся пленку или, например, отражающее устройство. Осветительное устройство может включаться, например, по наступлении определенного времени, достижении температуры, давления или от удара. С другой стороны, наружная оболочка 14 может быть выполнена из материала, отражающего излучение радара, с покрытием, рассеивающим излучение радара. В определенных вариантах осуществления изобретения наружную оболочку 14 выполняют из вещества, активируемого светом, или покрывают веществом, которое активируется светом. Наружная оболочка 14 может также содержать следящее устройство, такое как устройство глобального позиционирования GPS, устройство радиочастотной идентификации RFID (Radio Frequency ID) или подобное устройство, облегчающее слежение за пакетом 10 или для складского контроля. Более того, оболочка может содержать генератор шума. К примеру, оболочка может содержать свисток, зуммер или генератор прерывистого звука, который включается электрически или механически, когда воздух проходит через оболочку. Генератор шума может извещать о прибытии и местоположении пакетов, когда они падают или находятся в зоне сбрасывания. Согласно некоторым вариантам осуществления, пакет 10 не содержит никаких движущихся частей, электрических частей или механических частей.
Наружная оболочка 14 может включать в себя или содержать определенные знаки. Знаки могут включать в себя окрашенный материал или символ, указывающий на содержимое пакета. Например, голубой знак может указывать, что предметом 11 является вода, знак красного креста может указывать, что предметом 11 являются медицинские принадлежности, и т.п.Знаки могут также содержать инструкции на нескольких языках или графические инструкции для открывания пакета 10, и для обозначения применения содержимого пакета. Согласно некоторым вариантам осуществления, пакеты 10 могут быть цветными.
К примеру, пакеты 10 могут быть синими, темно-красными, желтыми, бежевыми или с рисунком, например, типа «шотландки» или «в горошек». Дополнительно пакет 10 может содержать пленку солнечной батареи с устройством на печатной плате, которое прикреплено к пакету. Данное устройство может быть использовано для целей связи и/или навигации посредством приема и передачи амплитудно-/частотно-модулированных сигналов или коротковолновых сигналов.
Для распределения пакетов 10 с воздуха специалисты в данной области могут выбрать любую подходящую систему распределения, какая требуется. В качестве примеров, не имеющих ограничительного характера, система распределения может быть по существу такой, какая описана: в патенте США 4349168 "Cargo Delivery System for Aircraft" («Система доставки груза для воздушного судна»), который целиком включен в настоящее изобретение посредством ссылки; патенте США 4241890 "Aerial Delivery System" («Система доставки по воздуху»), который целиком включен в настоящее изобретение посредством ссылки; и патенте США 4374578 "Aerial Cargo Delivery System" («Система доставки грузов по воздуху»), который целиком включен в настоящее изобретение посредством ссылки.
На фиг. 29а и 29b изображен вариант осуществления контейнера 2900 для складирования и доставки груза с воздуха. Контейнер 2900 в предпочтительном варианте выполнен из картона. Однако, контейнер 2900 может быть выполнен из и других материалов, например, пластмассы, металла, нейлона, дерева, ткани, резины, пенополистирола и других природных или искусственных материалов. Хотя показано, что контейнер 2900 имеет форму куба, он может иметь и другую форму. Например, контейнер 2900 может представлять собой цилиндр, пирамиду, кубоид, конус, мешок (например, как показано на фиг. 39а-39с), мягкий резервуар (например, для крепления к нижней части вертолета) или призму. В предпочтительном варианте осуществления несколько контейнеров 2900 могут быть поставлены штабелем один на другой. В предпочтительном варианте осуществления каждый контейнер может вмещать до 5000 пакетов 10, однако, каждый контейнер 2900 может вмещать большее или меньшее число пакетов 10.
В предпочтительном варианте осуществления верхняя поверхность контейнера 2900 запечатана клейкой лентой и содержит вытяжной шнур 2905. В предпочтительном варианте вытяжной шнур 2905 заложен в клейкую ленту, а при вытягивании, перед разбрасыванием содержимого контейнера 2900, вытяжной шнур 2905 разделяет клейкую ленту вдоль шва на верхней поверхности контейнера 2900. Согласно другим вариантам осуществления, контейнер 2900 может быть до поры до времени закупорен при помощи клея, болтов, штифтов, заклепок, винтов, гвоздей, сцепляющихся крышек, фрикционных крышек, винтовых крышек, других клеящих веществ, замков, шпагата, шнура или других крепежных устройств.
В предпочтительном варианте осуществления имеется привязной трос 2910, присоединенный к нижней поверхности контейнера 2900 (как показано на фиг. 29b). Привязной трос 2910 может быть присоединен к нижней поверхности контейнера 2900 при помощи клеящего вещества, болтов, заклепок, штифтов, винтов, гвоздей или других крепежных устройств. Кроме того, привязной трос 2900 может быть внедрен в материал нижней поверхности контейнера 2900, или может быть соединен с внутренней частью контейнера 2900 через отверстие в нижней поверхности контейнера 2900. Привязной трос 2900 может быть до поры до времени прикреплен к боковой стороне контейнера 2900 (как показано на фиг. 29А, 29В) посредством клеящего вещества, болтов, заклепок, штифтов, винтов, гвоздей, шпагата, веревки или другого крепежного устройства. В предпочтительном варианте привязной трос 2910 выполняют из гибкого, высокопрочного, неэластичного материала, такого как нейлон, резина, цепь, пластик или из других природных или искусственных материалов. В предпочтительном варианте осуществления привязной трос 2910 содержит петлю 2915 на конце противоположном тому концу, который прикреплен к контейнеру 2900. Петля 2915 может быть соединена с тросом ПРП (принудительного раскрытия парашюта) воздушного судна или другой частью воздушного судна.
В предпочтительном варианте осуществления привязной трос 2910 прикреплен к поверхности контейнера 2900, которая параллельна вытяжному шнуру 2905 (как показано на фиг. 29А, 29В). Однако, привязной трос 2910 может быть прикреплен к поверхности контейнера 2900, которая перпендикулярна к вытяжному шнуру 2905. Контейнер 2900 может содержать рукоятки. Рукоятки могут выступать из тела контейнера 2900 или могут быть вырезаны в поверхности контейнера 2900. Нижняя поверхность контейнера 2900 может дополнительно содержать соединенный с нею ползун. Ползун помогает вытолкнуть контейнер 2900 из транспортного средства и рассыпать его содержимое. Ползун может представлять собой, например, диск с низким трением, полусферический пластиковый элемент, ролики, самоориентирующиеся колесики, колеса или иные устройства.
Контейнер 2900 может быть пригоден для многократного применения, вторичной переработки или вторичного применения в иных целях. Дополнительно, в вариантах осуществления, в которых контейнер 2900 высвобождают из транспортного средства в месте разбрасывания пакетов, контейнер 2900 может быть вторично использован в других целях. Например, на контейнер 2900 может быть нанесено водонепроницаемое покрытие, так чтобы контейнер использовать в качестве укрытия; контейнер 2900 может быть пропитан материалом (например, воском), чтобы увеличить время его горения; или же контейнер 2900 может быть изолирован, чтобы сохранять тепло внутри или не пропускать тепло снаружи.
Чтобы рассыпать содержимое пакета 2900, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, контейнер 2900 загружают в транспортное средство, (например, грузовой самолет). В зависимости от количества содержимого, которое подлежит сбрасыванию, в транспортное средство могут быть загружены один или более контейнеров 2900. После погрузки петлю 2915 привязного троса 2910 соединяют с тросом ПРП воздушного судна. Контейнер 2900 предпочтительно располагать внутри воздушного судна так, чтобы привязной трос 2910 был обращен внутрь воздушного судна, а противоположная сторона контейнера 2900 была обращена к проему, через который будет сбрасываться содержимое контейнера. После соединения с тросом ПРП, тянут за вытяжной шнур, распечатывая тем самым контейнер 2900. Когда воздушное судно прибывает к месту сбрасывания, контейнер 2900 выталкивают из воздушного судна, и высвобождают его содержимое.
Контейнер 2900 может содержать установленные в нем одно или более рассеивающих средств, чтобы помочь пакетам 10 выходить из контейнера 2900, не сбиваясь в кипы, и не оставаясь вместе иным образом. Например, как показано на фиг. 35А, 35В, контейнер 2900 может быть оснащен дефлектором 3590. В предпочтительном варианте дефлектор 3590 выполнен из пеноматериала, однако, могут быть использованы и другие материалы (например, картон, пластмасса, дерево, металл или иные природные или искусственные материалы). Когда пакеты 10 покидают контейнер 2900, дефлектор 3590 мешает выходу наружных рядов пакетов 10, заставляя пакеты 10 рассеиваться.
На фиг. 36А, 36В изображен вариант осуществления другого рассеивающего средства 3692. Рассеивающее средство 3692 в предпочтительном варианте представляет собой гофрированную панель, соединенную с пирамидой 3694 из пеноматериала. В ином варианте пирамида 3694 может быть выполнена из картона, пластмассы, дерева, металла, или иного природного или искусственного материала. Рассеивающее средство 3692 предпочтительно соединено с проемом в контейнере 2900, при этом, когда привязной трос 2910, который соединен с пирамидой 3694, тянут, рассеивающее средство 3692 с усилием протягивается через контейнер, и тем самым рассеивает пакеты 10. Проем контейнера 2900 может быть закрыт посредством клея, эластичной ленты или другого крепежного устройства.
Другой вариант осуществления рассеивающего средства изображен на фиг. 37. В данной конструкции пакеты 10 помещены между складок тонкого листа или пленки 3796. Пленка 3796 может представлять собой пластик, бумагу, ткань или другой природный или искусственный материал. Когда контейнер 2900 раскрывают, пленка 3796 вместе с пакетами 10, помещенными между ее складками, выходит из контейнера 2900. Благодаря складкам пленки 3796, пакеты 10 принудительно выбрасываются из контейнера 2900 в разных направлениях.
На фиг. 38 изображен еще один вариант осуществления рассеивающих средств. Согласно конструкции фиг. 38, в контейнер 2900 помещен разделитель 3893. В изображенном примере разделитель образует в контейнере 2900 четыре отделения, хотя разделитель 3893 может создавать и другое число отделений. В предпочтительном варианте разделитель 3893 выполняют из того же самого материала, что и контейнер 2900, однако, может быть использован и другой материал. Разделитель 3893 позволяет укладывать пакеты 10 в стопки без наложения друг на друга. Однако, согласно другим вариантам осуществления изобретения, пакеты 10 можно случайным образом помещать в любое отделение или с чередованием. В предпочтительном варианте, для более интенсивного рассеивания пакетов 10 в центральное перекрестье между частями разделителя 3893 может быть установлен дефлектор.
Фиг. 50A-F изображают вариант осуществления еще одного рассеивающего средства. На фиг. 50А в объемном виде с пространственным разделением деталей показано, как раскрывают коробку 5000; воздух удаляет крышку 5050 с коробки 5000, и вытягивает из коробки 5000 внутренний контейнер (эластичный вкладыш) 5055. Например, крышка 5050 может быть соединена с внутренним контейнером 5055 в зоне 5054 крепления посредством строп или привязных тросов 5053. Предпочтительно, чтобы, как показано на фиг. 50С, зона 5054 крепления была выполнена из упрочняющего материала, при этом кольцевая втулка 5052 соединяла привязные тросы 5053 с внутренним контейнером 5055. В предпочтительном варианте привязные тросы 5053 соединены с крышкой 5050 посредством втулок 5056 и гаек 5057 в крышке 5050. Могут быть реализованы и другие способы соединения привязных тросов 5053 как с крышкой 5050, так и с внутренним контейнером 5055. Согласно предпочтительному варианту, внутренний контейнер 5055 выдергивается наружу, при этом пакеты 10, находящиеся внутри внутреннего контейнера 5055, выдергиваются из коробки 5000. В предпочтительном варианте, когда внутренний контейнер 5055 переворачивается, отрывное днище 5058 протягивается сквозь коробку 5000, чтобы помочь вытолкнуть пакеты 10 из коробки 5000. Предпочтительно, чтобы край внутреннего контейнера 5055 был завернут вокруг края коробки 5000, и чтобы края внутреннего контейнера 5055 и коробки 5000 были сшиты друг с другом. Согласно определенным вариантам осуществления, с крышкой 5050 может быть соединен парашют или иное устройство, чтобы дополнительно помочь выбросу пакетов 10 из коробки 5000. Фиг. 50 В изображает коробку 5000, крышку 5050 и внутренний контейнер 5055 после сбрасывания, при этом внутренний контейнер 5055 перевернут и происходит выбрасывание его содержимого. На фиг. 50D-50F представлены различные виды крышки 5050, внутреннего контейнера 5055 и днища 5058.
Фиг. 30А-С изображают другой вариант осуществления контейнера 3000 для складирования пакетов и воздушного разбрасывания. Контейнер 3000 аналогичен контейнеру 2000, однако, контейнер 3000 дополнительно содержит купол 3037. В предпочтительном варианте купол 3037 представляет собой устройство, оказывающее сопротивление воздуху. К примеру, роль купола 3037 может играть парашют, кайт (воздушный змей), крыло или вращающаяся лопасть. В предпочтительном случае купол выполняют из прочного легкого материала. Например, купол 3037 может быть выполнен из нейлона, хлопка, парусины, шелка, майлара, резины или другого природного или искусственного материала. Дополнительно, купол 3037 может быть рассчитан на повторное использование в других целях. Например, купол 3037 может быть водонепроницаемым и использоваться в качестве укрытия; купол 3037 может иметь рукоятки, чтобы превращаться в сумку; или же купол 3037 может иметь отражающее покрытие, чтобы его использовать в составе печки, работающей от энергии солнца.
Купол 3037 может храниться внутри контейнера 300, снаружи контейнера 300 или отдельно. Например, в конструкции на фиг. 30А, 30В купол может храниться в отсеке 3030, выполненном на внутренней стороне сегмента 3035 крышки контейнера 3000. В предпочтительном варианте купол 3037 соединен с привязным тросом 3010. При разбрасывании содержимого контейнера 3000, когда тянут за привязной трос 3010, купол 3037 высвобождается и развертывается в воздухе исключительно за счет сопротивления набегающему потоку. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 30А и 30В, купол 3037 вытягивается через отверстие 3040 в контейнере 3000. Контейнер 3000 затем выталкивают из транспортного средства, и купол 3037, все еще прикрепленный к привязному тросу 3010, заставляет контейнер 3000 повернуться, так чтобы его отверстие было направлено к земле, и таким образом опорожниться. В предпочтительном варианте купол 3037 дополнительно замедляет снижение контейнера 3000, чтобы предотвратить причинение травм и вреда людям и объектам на земле. Купол 3037 и/или контейнер 3000 могут быть оснащены устройством индикации. Устройство индикации может оповестить людей на земле о падающем контейнере и может направить людей к контейнеру 3000, когда он окажется на земле. Устройством индикации может служить световое устройство, дым, шумовое устройство (например, свисток), GPS указатель или отражающая поверхность.
На фиг. 49А и 49В изображен другой вариант осуществления купола. В конструкции, показанной на фиг. 49А и 49В, в качестве купола работает крышка 4950 коробки, замедляющая снижение коробки во время разбрасывания пакетов. Крышка 4950 предпочтительно крепится к коробке 4900 стропами 4910 через втулки 4911. В предпочтительном варианте, когда коробку 4900 приводят в действие, крышка 4950 поднимается с коробки 4900, и туго натягивает стропы 4910. Когда стропы 4910 натягиваются, ремни 4915 срывают временное днище с коробки 4900, заставляя содержимое коробки выпасть через ее нижнюю часть.
Фиг. 31A-D изображают еще один вариант осуществления контейнера 3100 для складирования пакетов и воздушного разбрасывания. Контейнер 3100 аналогичен контейнеру 2900 за исключением того, что днище контейнера 3100 содержит зигзагообразный канал 3150. В предпочтительном варианте зигзагообразный канал 3150 заставляет привязной трос 3110 зигзагообразно пройти через несколько слоев днища контейнера 3100. Как показано на фиг. 31А, привязной трос 3110 зигзагообразно проходит через канал 3150, совершая три поворота. Хотя показаны три поворота, может быть реализовано и другое число поворотов. В предпочтительном варианте привязной трос 3110 соединен с панелью 3155, которая входит в днище контейнера 3100. Панель 3155 может быть выполнена из прессованного картона, фанеры, металла, пластика, картона или другого материала. Привязной трос может быть соединен с панелью 3155 посредством трения, скользящего узла, заклепок, болтов, штифтов, клея, винтов или другого крепежного устройства.
Зигзагообразный канал 3150 помогает герметично закрыть днище контейнера 3100, и, согласно предпочтительному варианту, уменьшает силы, которые прикладываются к контейнеру 3100, когда последний приводят в действие. Согласно предпочтительному варианту, при приведении контейнера 3100 в действие материал контейнера 3100 рвется, когда выпрямляется привязной трос 3110, и тем самым замедляется натяжение троса 3110 и снижается давление на панель 3155.
Как показано на фиг. 31B-31D, привязной трос 3110 в предпочтительном варианте выходит из днища контейнера 3100 и крепится к одной боковой стороне и к верхней стороне контейнера 3100. В предпочтительном варианте привязной трос 3110 крепят к контейнеру 3100 посредством бумажной ленты, однако, могут быть использованы и другие средства крепления (например, клей, болты, заклепки, штифты, винты, гвозди, шпагат, шнур или иные крепежные устройства). В предпочтительном варианте привязной трос 3110 закрывает и герметизирует шов между двумя частями крышки контейнера 3100. Когда контейнер 3100 приводят в действие, шов между двумя частями крышки контейнера 3100 распечатывается, и тем самым дается возможность содержимому контейнера 3100 выходить из последнего.
На фиг. 32А, В изображен другой вариант осуществления контейнера 3200. Верх контейнера 3200 может раскладываться, образуя лоток 3260, через который содержимое контейнера 3200 можно сбрасывать с воздушного судна. Контейнер 3200 можно связать с опрокидываемым поддоном 3265, чтобы помочь направлять содержимое контейнера 3200 при его сбрасывании с воздушного судна.
На фиг. 43A-F изображен другой вариант осуществления контейнера 4300. Согласно конструкции, изображенной на фиг. 43A-F, в предпочтительном варианте контейнер состоит из одного куска гофрированного полимерного материала, который вырезан и сложен в виде закрываемой коробки. Предпочтительно, чтобы верхнюю сторону и нижнюю сторону контейнера 4300 можно было запечатывать без использования укупоривающего средства (например, ленты, крепежных элементов или шпагата). В предпочтительном варианте осуществления контейнер 4300 содержит по меньшей мере один язычок, выступающий от верхней стороны коробки, и по меньшей мере одно углубление или отверстие на нижней стороне коробки, позволяющие несколько коробок устанавливать в штабель друг на друга. В предпочтительном варианте швы контейнера 4300 запечатывают термически.
На фиг. 39А-С изображен вариант осуществления контейнера в виде мешка 3900. В предпочтительном варианте мешок 3900 является сминаемым, как показано на фиг. 39А, для удобства транспортировки. В отверстии мешка 3900 расположено основное кольцо 3944. Основное кольцо 3944 на своем внутреннем диаметре содержит угловой фланец (см. фиг. 39С). В предпочтительном варианте угловой фланец нарушает траекторию движения содержимого мешка 3900 во время приведения мешка в действие, заставляя содержимое рассеиваться. Основное кольцо 3944 удерживается на мешке 3900 посредством сегментов 3946 держателя кольца. Хотя показаны два сегмента держателя кольца, может быть использовано и другое число сегментов (например, одно кольцо, три сегмента или четыре сегмента кольца). Открытый край мешка 3900 удерживается между основным кольцом 3944 и сегментами 3946 держателя кольца. В предпочтительном варианте осуществления, к основному кольцу 3944 при помощи ремешков 3942 прикреплен блокирующий диск 3948. Хотя показаны четыре ремешка 3942, блокирующий диск 3948 с основным кольцом 3944 можно соединить другим числом ремешков 3942. При перевозке блокирующий диск 3948 работает в качестве крышки для мешка 3900. Однако, после приведения мешка в действие блокирующий диск 3948 посредством ремешков 3942 удерживается на расстоянии от основного кольца 3944. Блокирующий диск 3948 вносит дополнительное нарушение в траекторию движения содержимого мешка 3900 при его приведении в действие, заставляя содержимое дополнительно рассеиваться.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, иные контейнеры или кассеты, содержащие требуемое число пакетов 10, размещают в грузовом отсеке самолета, например, такого как С-130. Может быть применен любой подходящий способ загрузки пакетов 10 в самолет. Например, контейнеры могут быть загружены в самолет с использованием системы и способа, раскрытого в патентной публикации США 2008/0219830 "Channel Slide Cargo Handling System and Method" («Система обработки груза с наклонным желобом и способ»), которая целиком включена в настоящее изобретение посредством ссылки. Контейнеры могут быть расположены горизонтальными и вертикальными рядами, как это принято для груза самолетов. Контейнеры могут содержать требуемые количества пакетов 10 и типов груза, и могут быть подготовлены и накоплены в стратегических точках на территории США и других стран, ожидая использования в случаях военных действий или стихийных бедствий.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, для хранения, транспортировки и разбрасывания пакетов контейнеры помещают в более крупный, объединяющий короб (или короб со съемным дном и крышкой). Объединяющий короб может быть выполнен из дерева, картона, пластмассы, гофрированного полимерного материала, металла и другого гофрированного или гибкого материала. Фиг. 40А-С изображают один вариант осуществления объединяющего короба 4000. В предпочтительном варианте, как показано, короб 4000 вмещает восемь контейнеров, однако, короб 4000 может вмещать другое число контейнеров (например, 4, 6 или 10). В предпочтительном варианте короб 4000 усилен посредством рамы 4010. Рама 4010 может быть выполнена из дерева, картона, пластмассы, металла или иного рифленого материала. Предпочтительно рама 4010 соединена с коробом 4000 посредством привязных тросов 4020. Согласно предпочтительному варианту осуществления, привязные тросы привязаны или иным образом прикреплены к раме 4010, и проходят через отверстие в нижней части короба 4000. Привязные тросы 4020 могут затем быть соединены с транспортным средством, которое осуществляет сбрасывание пакетов (например, с самолетом), или с куполом. Во время сброса пакетов короб 4000 сбрасывают с транспортного средства, и заставляют перевернуться либо за счет купола, либо за счет привязных тросов, которые присоединены к транспортному средству. После того как короб перевернется, малые контейнеры выходят из короба 4000, и их содержимое высвобождается одним из способов, которые рассматриваются в настоящем описании.
На фиг. 41 показан другой вариант осуществления объединяющего короба 4100. Короб 4100 аналогичен коробу 4000, однако, вместо рамы нижняя поверхность короба 4100 образована поддоном 4130. Поддон 4130 может быть выполнен из картона, дерева, пластмассы, металла или иного гофрированного материала. В предпочтительном варианте как короб 4100, который может быть посажен на поддон 4130 или скреплен с поддоном, так и сам поддон 4130 содержат отверстия для вильчатого погрузчика, который может соединяться с коробом в целях облегчения погрузки короба в транспортное средство. Короб 4100 и поддон 4130 могут быть скреплены друг с другом путем заворота материала короба 4100 в поддон 4130, посредством термической сварки, заклепок, болтов, клея или иных крепежных устройств. Фиг. 46 изображает вариант осуществления объединяющего короба, соединенного с поддоном при помощи элементов самого объединяющего короба, которые вставлены в нижнюю поверхность поддона, и загнуты. В предпочтительном варианте поддон 4130 и короб 4100 оба грузят в транспортное средство и вместе сбрасывают с транспортного средства в той точке, где предполагается разбрасывание пакетов 10. Фиг. 45 с пространственным разделением деталей изображает вариант осуществления загруженного объединяющего короба, соединенного с поддоном.
Фиг. 44А, В изображают другой вариант осуществления поддона 4400. В конструкции, показанной на фиг. 44А, В, поддон состоит из верхней и нижней панелей из гофрированного пластика и распорок из пеноматериала. В предпочтительном варианте распорки из пеноматериала предотвращают опускание или провисание верхней панели под нагрузкой. Материал поддона 4400 обеспечивает долговечность, является легким и эластичным по сравнению с традиционными деревянными поддонами. Поддон 4400 может быть герметично скреплен с объединяющим коробом, который выполнен из гофрированного пластика, при этом после скрепления поддон и объединяющий короб могут быть водонепроницаемыми. Поддон 4400 можно скреплять с объединяющим коробом иным способом, так чтобы поддон и короб не отделялись друг от друга во время разбрасывания пакетов 10. В предпочтительном варианте нижняя часть поддона 4400 выступает относительно остальной части поддона, и обеспечивает фланец, который может сопрягаться с системой доставки контейнеров воздушного судна СДКВС (CDS, Container Delivery System). В предпочтительном случае фланец позволяет использовать поддон в качестве салазок. Чтобы увеличить прочность салазок, предпочтительно для создания нижней панели поддона 4400 наложить друг на друга ортогонально два листа гофрированного пластика и связать их вместе.
2
Фиг. 48А-С изображают варианты осуществления коробки, контейнера, объединяющего короба с обвязкой 5 на текстильных застежках типа Velcro, которая удерживают крышку 4 коробки на теле коробки 3. На фиг. 48D с пространственным разделением деталей изображена коробка 3 с обвязкой 5. Обвязка 5 может быть соединена со стропами 1 парашюта или с системой удержания для коробки 3. В предпочтительном варианте обвязка 5 обеспечивает удержание крышки 3 и продукта во время транспортировки, и последующее удержание коробки 3 и крышки 4 на стропах парашюта во время воздушного сбрасывания пакетов. При хранении и транспортировке заполненных коробок 3, обычно является желательным, чтобы коробка 3 была закрыта, чтобы уменьшить загрязнение продукта внутри коробки 3. Что касается воздушной перевозки, то коробка 3 может подвергаться воздействию множества внешних сил, при этом предпочтительна коробка 3, закрытая крышкой, которая способна сохранять продукт внутри коробки 3 при разных условиях. Когда требуется сбрасывание с воздуха продукта, содержащегося в коробке 3, предпочтительно крышку 4 полностью снимать с коробки 3, чтобы продукт мог свободно выходить из коробки 3. Снятие крышки 4 предпочтительно осуществлять не вручную, и не давать крышке 4 свободно падать с воздушного судна. Предпочтительно, чтобы обвязка 5 и стропы 1 парашюта удерживали крышку 4 во время транспортировки при ускорениях до 3g или более за счет сдвиговой прочности текстильной застежки (предпочтительно 0,7 кг/см). Хотя данный вариант осуществления рассматривался в отношении использования текстильной застежки, могут быть использованы и другие крепежные средства, такие как защелки, клей, кнопки, молнии, болты, заклепки, разъединяемые крепежные элементы, и зажимы. В предпочтительном варианте, во время сбрасывания пакетов с воздуха перемычка строп 1 парашюта преодолевает сопротивление отрыву текстильной застежки (предпочтительно 0,2 кг/см ширины). Предпочтительно, чтобы и сдвиговое усилие для удержания крышки 4 и усилие отрыва для снятия крышки 4 могли быть изменены, как это требуется, простым изменением размеров элементов текстильной застежки. В предпочтительном варианте текстильную застежку располагают и крепят и к стропам 1 и к коробке 3 способом, который использует свойства, присущие текстильной застежке (сопротивление сдвигу и сопротивление отрыву). В предпочтительном варианте обвязку 5 соединяют с днищем коробки 3, обводя ее вокруг по меньшей мере одной стороны коробки 3, поверх крышки 4, и сцепляя с соответствующей текстильной застежкой на другой стороне коробки 3. Обвязка 5 может проходить через часть либо коробки 3 и/или крышки 4, чтобы увеличить прочность и удержать элементы вместе во время сбрасывания пакетов. Можно использовать 1, 2, 3, 4 ремней обвязки.
2
2
2
При испытании прочности текстильной застежки сопротивление сдвигу составило около 0,7 кг/см, а сопротивление отрыву - около 0,2 кг/см. Наблюдалась небольшая вариация между различными длинами и ширинами испытуемой текстильной застежки. Так текстильная застежка 25×25 мм показала сопротивление сдвигу около 0,7 кг/см, а сопротивление отрыву 0,2 кг/см, застежка 50×25 мм показала сопротивление сдвигу около 1,4 кг/см, а сопротивление отрыву 0,2 кг/см, при этом остальные застежки следовали этой же тенденции изменения величин. В таблице 1 приведены данные различного сопротивления сдвигу и отрыву для текстильных застежек, которые подверглись испытанию.
Во время сбрасывания пакетов с воздуха короб 4000 или короб 4100 выталкивают из транспортного средства, доставляющего пакеты к месту сброса, и вынуждают перевернуться либо за счет купола, либо за счет привязных тросов, прикрепленных к транспортному средству. После того как короб оказывается перевернутым, малые контейнеры выходят из короба, и выпускают свое содержимое одним из рассмотренных способов. Например, как показано на фиг. 42, малые контейнеры могут быть привязаны к коробу 4000 или к поддону короба 4100, и как только содержимое малых контейнеров будет разбросано, малые контейнеры и короб 4000 или короб 4100 могут вместе снижаться за счет одного купола, который соединен с коробом 4000 или коробом 4100 и замедляет движение. На фиг. 47 изображен другой вариант развития событий с контейнерами после приведения короба в действие. В варианте, изображенном на фиг. 47, каждый малый контейнер содержит свой собственный купол, что позволяет контейнерам отойти друг от друга при сбрасывании пакетов.
Согласно примеру осуществления настоящего изобретения, задний люк самолета закрыт во время транспортирования контейнеров к требуемому месту для сбрасывания, и конвейерная система, расположенная снизу контейнеров, убрана. Как только самолет прибывает в требуемое место, задний люк самолета открывают, и конвейерную систему выпускают из грузового отсека. Пакеты 10, находящиеся в контейнерах, затем выгружают на конвейерную систему, и конвейерная система вынуждает пакеты 10 выходить из самолета через задний люк для разбрасывания людям, которые находятся на земле. Следует понимать, что пакеты 10, находящиеся в контейнере, могут быть выгружены массой или их можно индивидуально выкладывать на конвейерную систему в нужном темпе. Передачу пакетов из контейнеров и их выпуск из самолета производят так, чтобы пакеты 10 не сбивались в пачки вместе, и чтобы достигалось отделение каждого пакета 10 от других пакетов 10.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения, как показано на фиг. 33, транспортное средство, осуществляющее доставку пакетов, может быть оборудовано бункером 3370. Бункер 3370 в предпочтительном случае соединен с одной стороной транспортного средства, и его можно заполнять пакетами 10 для их разбрасывания в требуемом месте. Как только воздушное судно прибудет в точку разбрасывания, по меньшей мере часть бункера 3370 может быть поднята, чтобы под действием силы тяжести выпустить пакеты из воздушного судна. В другом варианте осуществления изобретения выходить пакеты 10 из воздушного судна вынуждает механический конвейер. Бункер 3370 может быть выполнен из металла, пластмассы, дерева или иного природного или искусственного материала. Если транспортным средством является самолет, то необходимо, чтобы вес бункера и его содержимого были сбалансированы.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения, как показано на фиг. 34А-С, для сбрасывания пакетов 10 из транспортного средства может быть использована тележка 3480. Тележка 3480 может быть аналогична тачке с одним колесом, или может иметь несколько колес. В предпочтительном варианте осуществления тележку 3480 загружают пакетами 10, а в намеченной точке разбрасывания тележку переворачивают, так чтобы пакеты 10 покинули тележку 3480. Тележка 3480 может быть оснащена фартуком 3485 или другим покрытием, чтобы пакеты 10 не вдувало обратно в воздушное судно. Кроме того, тележка 3480 может содержать крюки, прикрепленные к нижней поверхности, которые сцепляются с роликом, установленным на выходе из воздушного судна. Крюки и ролик могут помогать при переворачивании тележки 3480. Тележка 3480 и фартук 3485 могут быть выполнены из металла, пластмассы, дерева и других природных или искусственных материалов.
Было установлено, что, когда множество пакетов 10, таких, какие показаны на фиг. 1-10, разбрасывают с точки, которая возвышена над землей, например, с воздушного судна, по существу все пакеты 10 ориентируются относительно земли посредством аэродинамического элемента 32, 34 и листа 18. Такая ориентация приводит к тому, что аэродинамический элемент 32, 34 подхватывается воздухом и, выступая наружу, уменьшает конечную скорость движения пакетов 10. Данная ориентация аэродинамического элемента 32, 34 дополнительно благоприятным образом приводит к тому, что происходит случайное и равномерное распределение пакетов 10 по территории, над которой выполняется разбрасывание пакетов.
Благодаря размеру пакетов 10, пропорциям содержимого внутренней оболочки 12, и материалам, из которых пакеты 10 изготовлены, указанные пакеты приспособлены для того, чтобы достигать требуемой максимальной конечной скорости, которая по существу является низкой, так чтобы пакет 10 не травмировал людей и не наносил ущерба собственности на земле. Как уже говорилось, размер, вес и природа содержимого пакетов 10 определяет те материалы, которые используются для формирования внутренней и наружной оболочек 12, 14, а также определяет размер пакета 10.
Преимущество заключается в том, что аэродинамический элемент 32, 34 пакетов 10 обеспечивает конструкцию, устойчивую к набегающему воздушному потоку, которая дополнительно уменьшает конечную скорость. Жесткие вставки 40, которые при желании могут быть внедрены в пакет 10, обеспечивают жесткость, чтобы препятствовать изгибу или сложению пакета 10 при распределении с воздуха. Благодаря предотвращению изгиба или сложения, площадь поверхности пакета 10, которая контактирует с воздухом, максимально увеличивается, и тем самым уменьшается (а в некоторых случаях уменьшается до минимума) конечная скорость пакета 10.
За счет сбрасывания пакетов 10 индивидуальным образом, а не на поддонах, может быть достигнуто более широкое распространение грузов, и затруднено тайное их припрятывание, что тем самым гарантирует, что большее число людей получат необходимые грузы.
Как показано на фиг. 11-17, настоящее изобретение также относится к системе 100 для непрерывного изготовления пакетов 10. При помощи системы 100, соответствующей настоящему изобретению, можно также изготовлять другие типы пакетов 10.
Согласно фиг. 11, система 100 для изготовления пакетов 10 содержит устройство 102 закладки продукта, устройство 104 продольной герметизации середины пакета и герметизации краев, устройство 106 поперечной термической герметизации, устройство 108 нанесения перфорации, устройство 110 сложения крыльев, устройство 112 герметизации крыльевых полос, и устройство 114 разделителя пакетов. Система 100 также содержит пару расположенных друг за другом продольных конвейеров 116, 118, которые далее будут именоваться первым конвейером 116 и вторым конвейером 118 для непрерывной транспортировки пакета 10 и соединенных с ним субкомпонентов через систему 100. Каждый из конвейеров - первый конвейер 116 и второй конвейер 118, могут сообщаться по меньшей мере с одной вакуумной камерой 119, выполненной с возможностью прижатия пакета 10 и соединенных с ним субкомпонентов к первому конвейеру 116 и второму конвейеру 118, когда осуществляется изготовление пакетов.
Согласно фиг. 12, устройство 102 закладки продукта выполнено с возможностью закладки внутренней оболочки, содержащей предмет, подлежащий доставке по воздуху, между первым листом и вторым листом. Устройство 102 закладки продукта может содержать рулон 120 подачи первого листа, рулон 122 подачи второго листа и загрузчик 124 продукта. Рулон 120 подачи первого листа снабжает машину первым листом, рулон 122 подачи второго листа снабжает машину вторым листом, а загрузчик 124 продукта выдает внутреннюю оболочку для пакета 10. Рулон 120 подачи первого листа непрерывно подает материал, формирующий первый лист пакета 10. Когда происходит подача первого листа из рулона 120, принтер может напечатать требуемую информацию (знаки). Например, принтер может быть использован для печати даты изготовления, даты истечения срока годности, информации и знаков для отслеживания и т.п. Первый лист может быть проведен через систему 100 посредством первого конвейера 116. Специалистам должно быть понятно, что первый лист, если требуется, можно протаскивать через систему 100 и другими средствами, например, парой совместно вращающихся роликов. Кроме того, первый лист может быть составлен из нескольких слоев, о чем говорилось выше.
Когда происходит протяжка первого листа рядом с загрузчиком 124 продукта, осуществляется закладка внутренних оболочек на первый лист посредством загрузчика 124 с требуемыми интервалами. Были получены положительные результаты для пакетов 10, содержащих внутренние оболочки, расположенные по существу вдоль центральной продольной оси первого листа. Внутренние оболочки в загрузчике 124 продукта могут содержать один и тот же груз (продукт), подлежащий доставке, или же внутренние оболочки могут содержать различные грузы (продукты), подлежащие доставке, как это требуется. Например, на первый лист на первый конвейер 116 может быть подано определенной количество внутренних оболочек, содержащих воду, внутренние оболочки могут поочередно содержать воду, пищевой продукт, и к примеру предметы личной гигиены. Согласно определенным вариантам осуществления, пакеты могут быть пустыми, а заполняться позднее или в другом месте.
Рулон 122 подачи второго листа непрерывно снабжает машину материалом, образующим второй лист в пакете 10. Выдача второго листа может производиться с рулона 122, например, посредством пары роликов наружной оболочки с его распределением поверх внутренней оболочки и первого листа. Если требуется, могут быть применены и другие подходящие средства для подачи второго листа и его распределения поверх внутренней оболочки и первого листа. Второй лист может быть идентичен первому листу или они могут быть различными.
После того как внутренняя оболочка будет помещена между первым и вторым листами, сборка, содержащая внутреннюю оболочку и первый и второй листы, подается в устройство 104 продольной герметизации середины пакета и герметизации краев, как например, показано на фиг. 13. Устройство 104 продольной герметизации середины пакета и герметизации краев герметично соединяет первый лист со вторым листом, чтобы сформировать наружную оболочку, заключающую в себе внутреннюю оболочку. Устройство 104 продольной герметизации середины пакета и герметизации краев может, например, представлять собой аппарат для термосварки, хотя в рамках идеи и объема настоящего изобретения могут быть применены и другие средства запечатывания внутренней оболочки между первым и вторым листами.
В частности, согласно варианту осуществления изобретения, устройство 104 продольной герметизации середины пакета и герметизации краев термически сваривает оба боковых края первого и второго листов и места первого и второго листов в середине пакета, которые примыкают к внутренней оболочке. В качестве примера, который не носит ограничительного характера, устройство 104 продольной герметизации середины пакета и герметизации краев может содержать пару полос (band) 126, 128 боковой герметизации, выполненных с возможностью термической сварки боковых краев первого и второго листов.
Устройство 104 продольной герметизации середины пакета и герметизации краев может также содержать пару полос 130, 132 герметизации середины пакета, выполненных с возможностью термической сварки областей первого и второго листа середины пакета, примыкающих к внутренней оболочке.
Как показано на фиг. 13, устройство 106 поперечной термической герметизации системы 100 расположено рядом с устройством 104 продольной герметизации середины пакета и герметизации краев. В устройстве 106 поперечной термической герметизации производится герметичное соединение верхних краев и нижних краев первого и второго листа незапечатанного пакета 10. Устройство 106 поперечной термической герметизации содержит пару линейных рельсовых блоков 134, на которых с возможностью перемещения установлена пара цилиндров 136 термической сварки. Линейные рельсовые блоки 134 могут содержать подшипники, и к примеру, могут быть смещены посредством пружины или аналогичного элемента, чтобы возвращаться в первое положение ближнее к устройству 104 продольной герметизации середины пакета и герметизации краев после их перемещения во второе положение посредством первого конвейера 116. Цилиндры 136 термической сварки выборочно приводят в действие верхнюю планку (bar) 138 термической сварки и нижнюю планку 140 термической сварки.
Частично запечатанный пакет 10 подается к устройству 106 поперечной термической герметизации, например, посредством первого конвейера 116. Верхние края первого и второго листов вначале свариваются путем приведения в действие верхней и нижней планок 138, 140 термической герметизации посредством цилиндров 136 термической сварки, которые вынуждают верхнюю и нижнюю планки 138, 140 сжать между собой и нагреть первый и второй листы в первом месте. Цилиндры 136 термической сварки и верхняя и нижняя планки 138, 140 термической герметизации подаются вперед вместе с незапечатанным пакетом 10 вдоль линейных рельсовых блоков 134 за счет связи с первым конвейером. По истечении определенного периода времени, которое достаточно, чтобы произошло сваривание верхних краев первого и второго листов, цилиндры 136 термической сварки заставляют верхнюю и нижнюю планки 138, 140 термической герметизации отойти от первого и второго листов. Верхняя и нижняя планки 138, 140 термической герметизации отходят от первого и второго листов во втором положении. Затем верхнюю и нижнюю планки 138, 140 термической герметизации возвращают в первое положение, и процесс повторяется, чтобы сварить нижние края первого и второго листов. Следует понимать, что операция, при которой создаются продольные швы середины пакета и краевые швы, и операция, при которой создаются верхний и нижний краевые швы, могут быть выполнены в обратном порядке по сравнению с вышеописанным, или эти операции могут выполняться по существу одновременно, если требуется. Согласно определенным вариантам осуществления, по меньшей мере один край оставляют незапечатанным, так чтобы пакет мог быть заполнен позднее или в другом месте, после чего запечатывают оставшиеся края.
Устройство 106 поперечной термической герметизации может также быть использовано для того, чтобы крепить верхний край и нижний край по меньшей мере одной внутренней оболочки между первым листом и вторым листом при помощи верхнего поперечного шва и нижнего поперечного шва. Например, верхняя планка 138 термической герметизации и нижняя планка 140 термической герметизации могут содержать выпуклые участки, чтобы создавать верхний и нижний поперечные швы и верхний и нижний краевые швы. В рамках идеи и объема настоящего изобретения могут быть использованы и другие средства формирования верхнего и нижнего поперечных швов для соединения внутренней оболочки с наружной оболочкой.
После того как будут сформированы продольные швы середины пакета и краевые швы, а также поперечные верхний и нижний краевые швы, посредством первого конвейера 116 каждый пакет 10 вынуждают пройти через устройство 106 поперечной термической герметизации к устройству 108 нанесения перфорации. Устройство 108 нанесения перфорации расположено между устройством 106 поперечной термической герметизации и устройством 110 сложения крыльев. Устройство 108 нанесения перфорации в поперечном направлении перфорирует первый и второй листы каждого пакета 10, чтобы облегчить отделение индивидуальных пакетов 10. Дополнительно, устройство 108 нанесения перфорации производит перфорирование, чтобы облегчить открытие пакета 10.
В конкретном варианте осуществления, изображенном на фиг. 14, устройство 108 нанесения перфорации содержит перфорирующий валик 142 по меньшей мере с одним перфорирующим лезвием 144. Перфорирующий валик 142 расположен напротив опорного валика 146. Следует понимать, что первый конвейер 116 заканчивается рядом с одной стороной устройства 108 нанесения перфорации, второй конвейер 118 начинается рядом с другой стороной устройства 108 нанесения перфорации, а перфорирующий валик 142 и опорный валик 146 расположены между первым конвейером 116 и вторым конвейером 118. взаимодействует с опорным валиком, чтобы перфорировать пакеты 10, когда они проходят между валиками. Перфорирующее лезвие 144 может содержать линейный участок для перфорирования ширины пакетов для их отделения, и угловой участок для формирования перфорации для открывания пакетов 10. Угловой участок может быть, например, V-образным. Если требуется, перфорирующее лезвие 144 может иметь другие формы. В рамках идеи и объема настоящего изобретения могут также быть использованы и другие средства перфорирования пакетов 10.
Согласно фиг. 15 и 16, система 100 дополнительно содержит устройство 110 сложения крыльев и устройство 112 герметизации крыльевой полосы. Устройство 110 сложения крыльев и устройство 112 герметизации крыльевой полосы выполнены с возможностью формирования пары аэродинамических элементов, таких как крылья на наружной оболочке рядом по меньшей мере с одной внутренней оболочкой. В предпочтительном варианте аэродинамические элементы создают турбулентное течение воздуха по наружной оболочке, и уменьшают или минимизируют скорость снижения пакета 10 при его сбрасывании, когда пакет 10 падает в воздухе. Аэродинамические элементы также могут просто вносить свой вклад в уменьшение скорости снижения пакета 10 при его сбрасывании, когда пакет 10 падает в воздухе.
Когда второй конвейер 118 подает вперед перфорированные пакеты 10, устройство 110 сложения крыльев складывает часть боковых краев пакетов 10. К примеру, устройство 110 сложения крыльев содержит пару находящихся на расстоянии друг от друга оснований 146 фальцевателя, и пару направляющих пластин 148 фальцевателя, расположенных рядом с основаниями 146. Боковые края пакетов 10 пропускаются через направляющие пластины 148 фальцевателя, которые складывают каждый край, чтобы получить элементы пакета 10, оказывающие аэродинамическое сопротивление.
После фальцевания боковых краев пакетов 10, сложенные боковые края термически сваривают при помощи устройства 112 герметизации крыльевых полос, например, как показано на фиг. 16. Подобно устройству 104 продольной герметизации середины пакета и герметизации краев и устройству 106 поперечной термической герметизации системы 100, которые были рассмотрены выше, устройство 112 герметизации крыльевых полос используется для запечатывания первого и второго листов пакета 10. В частности, устройство 112 герметизации крыльевых полос может содержать пару нагретых герметизирующих полос (band) 150, 152, которые сжимаются и нагревают сложенные края, чтобы получить крыльевую герметизацию. Устройство 112 герметизации крыльевых полос одновременно формирует элементы аэродинамического сопротивления и боковые герметизирующие швы пакетов 10. Следует понимать, что аэродинамические элементы или «крылья» пакетов 10 сложены в момент их формирования, но раскрываются при работе, когда пакет 10 падает в воздухе.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, жесткие вставки могут быть расположены рядом с боковыми краями первого и второго листов перед термической герметизацией крыльевых полос устройством 112. Жесткие вставки могут быть термически запечатаны в аэродинамические элементы или рядом с герметизируемыми краями между боковыми краевыми швами и швами середины пакета, как это требуется.
Согласно фиг. 17, система 100 дополнительно может содержать устройство 114 отделения пакетов. Устройство 114 отделения пакетов расположено, к примеру, рядом с устройством 112 герметизации крыльевых полос. Устройство 114 отделения пакетов может содержать гильотину 154. Гильотина 154 выполнена с возможностью совершения реза вдоль по меньшей мере части перфорации, нанесенной устройством 108, и тем самым отделения каждого пакета 10. Гильотина 154 тем самым формирует индивидуальные пакеты 10. Когда пакеты выходят из системы 100, их собирают и складируют для транспортировки и разбрасывания. Пакеты 10 могут быть собраны в контейнер без какой-либо организации их размещения. С другой стороны, пакеты 10 могут быть собраны организованным образом, и в результате сложены штабелем. К примеру, контейнер может представлять собой кассету с пакетами, содержащую требуемое число пакетов 10, сложенных в штабель, при этом внутренняя оболочка пакета 10 смещена относительно внутренних оболочек соседних пакетов 10. Если требуется, то могут быть применены другие средства для сбора индивидуальных пакетов.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, отделения индивидуальных пакетов 10 посредством устройства 114 не производят, чтобы получить линейный ряд пакетов, отделение которых выполняется в процессе их сбрасывания.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу изготовления пакета 10. Способ может быть реализован в системе 100, соответствующей настоящему изобретению, или в другой системе, как требуется. Способ вначале содержит этап подготовки первого листа и получения по меньшей мере одной внутренней оболочки, содержащей предмет для доставки по воздуху. Второй лист располагают поверх внутренней оболочки и первого листа. Затем первый лист и второй лист герметично соединяют, чтобы получить наружную оболочку, которая заключает в себе внутреннюю оболочку. На наружной оболочке формируют по меньшей мере один аэродинамический элемент, например, рядом с указанной по меньшей мере одной внутренней оболочкой. В предпочтительном варианте аэродинамический элемент создает турбулентное течение воздуха по наружной оболочке, и уменьшает или минимизирует скорость снижения пакета при сбрасывании. Аэродинамический элемент может также уменьшать или минимизировать скорость снижения пакета при сбрасывании.
Этап герметичного соединения первого листа и второго листа может содержать формирование верхнего краевого шва, нижнего краевого шва, и находящихся на расстоянии друг от друга боковых краевых швов на первом листе и втором листе. Этап герметичного соединения первого листа и второго листа может также содержать формирование пары швов в середине пакета. Внутренняя оболочка удерживается внутри наружной оболочки за счет пары швов середины пакета, верхнего краевого шва и нижнего краевого шва.
Этап формирования указанного, по меньшей мере одного аэродинамического элемента может содержать сложение (фальцовку) соответствующих боковых краев первого листа и второго листа. Сложенные края герметизируют, например, между боковыми краевыми швами и швами середины пакета, чтобы получить крыльевые швы.
Внутренняя оболочка может также быть соединена с наружной оболочкой пакета 10. Например, верхний край и нижний край указанной по меньшей мере одной внутренней оболочки может быть запечатан между первым листом и вторым листом посредством верхнего поперечного шва и нижнего поперечного шва. Тем самым внутреннюю оболочку соединяют с наружной оболочкой. Могут также быть применены и другие подходящие средства для соединения внутренней оболочки с наружной оболочкой, включая клеящие вещества, крепежные элементы и т.п.
На пакет 10 в соответствии с настоящим изобретением может быть также нанесена перфорация, чтобы облегчить, как отделение пакетов 10 друг от друга, так и открывание индивидуальных пакетов 10. Например, перфорация может проходить внутрь от верхнего края пакета 10. Перфорация может пересекать по меньшей мере один из верхних краевых швов, верхний поперечный шов, и нижний поперечный шов, чтобы указанные швы могли быть открыты. Тем самым предоставляется доступ к внутренней оболочке.
Тем самым изобретение обеспечивает способ и систему для изготовления недорогих пакетов для груза, которые могут быть легко сброшены с воздуха и распределены среди большого числа людей при минимальном риске повреждения самого груза, и людей, которые эти грузы собирают.
Для специалистов в данной области из рассмотрения настоящего описания и примеров практической реализации должна быть очевидна возможность и других вариантов осуществления изобретения и его применения. Все цитируемые в описании документы, включая все публикации, патенты и патентные заявки США и других стран, конкретным образом и во всей полноте включены в настоящее описание. Настоящее описание изобретения и варианты осуществления следует рассматривать лишь как примеры, в то время как идея и истинный объем изобретения определены прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, термин «содержащий» включает в себя понятия «состоящий из» и «состоящий по существу из», при этом предполагается, что термины «содержащий» и «включающий в себя» не несут в себе ограничительного характера.