Устройство надувного шасси летательного аппарата
INFLATABLE CHASSIS OF AIRCRAFT

Изобретение относится к авиации, в частности к шасси летательных аппаратов, а именно, к устройству надувных шасси, предназначенных для штатной и аварийной посадки на воду и создания плавучести, достаточной для постоянного поддержания летательного аппарата, например вертолета, на поверхности воды.
Система надувных шасси летательного аппарата может содержать две и более пар надувных поплавков. В полетном состоянии поплавки компактно уложены в контейнеры, закрепленные на фюзеляже летательного аппарата, и закрыты створками. Внутренний объем поплавков в наполненном состоянии разделен на секции эластичными герметичными перегородками. Перегородки, в случае разгерметизации одной из секций, выгибаются, частично восполняя потерянный объем и позволяя тем самым обеспечить безопасный уровень плавучести поплавка. Наполнение поплавков производиться от системы сжатого газа, содержащей баллоны высокого давления с зарядно-выпускными блоками, которые соединены трубопроводами с каждой секцией поплавков. Различают системы аварийного приводнения летательного аппарата, использующие поплавки разового наполнения, и штатные надувные шасси, в которых осуществляется не только выпуск и наполнение поплавков, но и их уборка после взлета. Штатные надувные шасси сложнее по конструкции, обладают повышенной массой, но имеют большой ресурс и позволяют эксплуатировать летательный аппарат со взлетами и посадками с водных поверхностей. Иногда (например, на вертолете Белл-206) могут устанавливаться неубираемые поплавки для взлетов и посадок с озер и рек. Специально спроектированные вертолеты с днищем в форме лодки и с боковыми объемными приливами или надувными поплавками (Ми-14, S-92) могут эксплуатироваться с поверхности моря. Сухопутные вертолеты требуют разработки специальных комплектов надувных шасси с возможностью монтажа или демонтажа с борта в условиях эксплуатации или с доработкой конструкции при капитальном ремонте. Наиболее сложными и наименее разработанными в настоящее время являются конструкции, позволяющие выполнять многократный выпуск и уборку надувных шасси в условиях нормальной эксплуатации на море.
Известны системы надувных шасси летательных аппаратов, включающие надувные поплавки для посадки на воду: (патенты: США №3004737, 244-102, 1962 г., ФРГ №3812702, МКИ В64С 25/56, 1989 г., Франции №245546, МКИ В64С 25/56, 1981 г.; патенты России №2001843, МКИ B64D 1/00, 1992 г., №2130405 МКИ В64С 25/56 1997 г., №2123454 МКИ В64С 25/54 1997 г., №2089453 МКИ В64С 25/56 1996 г., №2120886 МКИ В64С 25/56 1996 г., №2191139 МКИ В64С 27, В64С 25/56, В64С 25/54 1997 г.).
По технической сущности патент РФ №2089453 выбран в качестве наиболее близкого прототипа.
Общий недостаток устройства поплавков прототипа и поплавков, описанных в других названных патентах, заключается в том, что поплавки нельзя убрать обратно в контейнеры после взлета. Поэтому полет с наполненными поплавками возможен только на небольших скоростях при крайней необходимости. Между тем, в настоящее время существует практическая необходимость обеспечить сухопутным летательным аппаратам, в частности, вертолетам возможность их эксплуатации с поверхности моря.
Задачей изобретения является создание работоспособной системы надувного шасси с возможностью штатного выпуска и уборки в полете для обеспечения эксплуатации летательного аппарата с поверхности моря.
Задача изобретения решается тем, что предложено использовать поплавки с балластными объемами и с возможностью их уборки-выпуска при помощи барабана ротора, установленного в бортовом контейнере.
Полученный технический результат характеризуется следующими существенными признаками:
- вдоль правого и левого борта летательного аппарата выполнены контейнеры с барабанным ротором внутри и приводным исполнительным механизмом для выпуска и уборки оболочек надувного шасси.
- на внешней донной части поплавков выполнены балластные карманы вмещающие объем воды достаточный для удержания летательного аппарата от опрокидывания на высокой волне моря.
- оболочка балластных карманов имеет возможность наматываться на барабан роторов контейнера вместе с оболочкой поплавков.
На Фиг. 1 показана схема надувного шасси на виде сбоку.
На Фиг. 2 показана схема надувного шасси на виде сверху.
На Фиг. 3 показана схема надувного шасси на виде спереди.
Устройство надувного шасси летательного аппарата по Фиг. 1, 2, 3 включает:
Поплавки (1) заданной формы (например, шар, цилиндр или усеченный конус со сферическими или эллиптическим торцами). Балластные карманы (2). Контейнеры (3) с барабанами роторов. Контейнеры (3) закреплены по правому и левому борту летательного аппарата (4). Поплавки (1) включают несколько секций, разделенных герметичными перегородками, впускные клапаны, дроссели, предохранительные клапаны и трубопроводы системы наполнения и вакуумирования внутренних объемов, а также трубопроводы системы вытеснения воды из балластных карманов.
Устройство надувного шасси летательного аппарата работает следующим образом (Фиг. 1, 2, 3):
При подлете аппарата к месту посадки пилот на панели управления переводит переключатель шасси в положение «Выпуск». При этом продольные створки контейнеров (3) открываются и приводной механизм начинает вращать барабан ротора контейнера (3) на выпуск оболочек поплавка (1) и балластного кармана (2). Одновременно, по магистрали отбора сжатого воздуха от компрессоров маршевых двигателей (1-й вариант питания), или по магистрали отбора сжатого воздуха от ВСУ (2-й вариант питания), или от бортового высоконапорного вентилятора (3-й вариант питания) воздух подается во внутренние объемы секций поплавков (1). Поплавки (1) наполняются атмосферным воздухом до рабочего давления. Срабатывает сигнализация выпущенного положения и наполненного состояния надувного шасси. После наполнения поплавков (1) воздух подается также во внутренний объем балластных карманов (2) для поддержания их формы перед приводнением. После приводнения подача воздуха в балластные карманы прекращается и питающая магистраль переключается на отсасывающий эжектор, способствующий ускоренному наполнению балластных карманов водой. Балластные карманы обеспечиваю хорошую остойчивость летательного аппарата на волне и уменьшают скорость дрейфа.
Перед взлетом пилот на панели управления включает трамблер «Вытеснение балласта». При этом по питающей магистрали в карманы (2) подается воздух с избыточным давлением от любого из трех, указанных выше, источников и вода вытесняется из балластных карманов (2) через донные дренажные отверстия. В процессе действия режима «Вытеснение балласта» пилот, увеличивая подъемную силу, медленно поднимает, например, вертолет из воды и визуально, а также по облегчению нагрузки определяет окончание цикла освобождения от балласта и продолжает набор высоты после отрыва от поверхности воды.
На высоте уборки надувного шасси пилот на панели управления переводит переключатель шасси в положение «Уборка». При этом включается подача сжатого воздуха от маршевых двигателей или ВСУ к эжекторам поплавков (1) на вакуумирование их внутренних воздушных объемов. Одновременно приводной механизм барабана ротора (3) контейнера в следящем режиме производит намотку оболочек, согласуя этот процесс со скоростью вакуумирования. По окончании вакуумирования и намотки оболочек створки контейнера закрываются и срабатывает сигнализция убранного положения шасси. Летательный аппарат продолжает набор высоты и полет до пункта назначения.
Предложенное устройство надувного шасси летательного аппарата позволило:
- обеспечить выпуск и уборку оболочек надувного шасси при помощи барабана ротора и приводного исполнительного механизма, помещенных внутри контейнера;
- гарантировать удержание летательного аппарата от опрокидывания на высокой волне моря путем выполнения на внешней донной части поплавков балластных карманов, вмещающих достаточный объем балластной воды.
- обеспечить минимальные габариты контейнера путем наматываться на барабан роторов оболочки балластных карманов вместе с оболочкой поплавков.