УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МОДУЛЬ-КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ВСЕХ ВИДОВ ТРАНСПОРТА
UNIVERSAL CONTAINER MODULE FOR ALL TYPES OF TRANSPORT

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Техническое решение относиться к подвесным контейнерам и может быть использовано для перевозки пассажиров, перемещения грузов, в частности в авиации.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Известен модуль вертолетный эпидемиологической разведки и индикации (RU 180617 U1 от 25.07.2017, МПК B64D 11/00, В60Р 3/00, А61В 10/00). Модуль выполнен на базе вертолета Ка-226 и содержит герметично исполненный салон, который выполнен с возможностью проведения работ с ПБА I-IV группы патогенности. Модуль, оснащенный системой приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования, системой жизнеобеспечения, и разделен на лабораторный и технический отсеки. Лабораторный отсек снабжен передаточным блоком, который может быть выполнен в виде шлюзовой камеры или виде окна; боксом микробиологической безопасности III класса и диагностическим оборудованием. При входе лабораторный отсек сочленен с разборным быстровозводимым тамбуром-шлюзом для надевания и снятия защитной одежды. Тамбур-шлюз снабжен дезинфекционной установкой для обеззараживания защитной одежды.
Недостатком данного модуля является ограниченность использования, только для вертолетов, определенного типа, что не позволяет использовать его другими видами летальных аппаратов, например самолетами и т.п.
Известен авиационный подвесной контейнер (RU 2677734C1 от 24.01.2018), обеспечивающий возможность использования подвесного контейнера как в подвешенном к воздушному судну рабочем состоянии, так и в отсоединенном положении в качестве наземного мобильного комплекса электропитания и автоматизированного контроля технического состояния бортового оборудования. Контейнер содержит обтекатели, стрингеры, шпангоуты, формирующие ниши для размещения оборудования, а также узлы подвески и крышку ниш, три пары убирающихся шасси, ленточная лебедка и водило. При этом две стойки шасси размещены по бокам в передней по направлению полета нижней части контейнера, а четыре стойки шасси размещены в задней нижней части контейнера и закреплены на фиксаторах.
Недостатком данного контейнера является его узкая специализация и отсутствие систем аварийного спасения, а также отсутствие возможности перемещения вертолетом.
Известен подвесной контейнер для самолетов (RU 2058913C1 от 25.12.1989) Сущность изобретения: для улучшения эксплуатационных характеристик контейнера путем упрощения доступа к оборудованию и сборки подвесной контейнер содержит верхние и нижний стрингеры, шпангоуты, формирующие ниши под оборудование, обтекатели, узлы навески и крышку ниш с замками для крепления к верхним стрингерам, установленную с возможностью снятия при расстыковке замков. Кроме того, крышка ниш выполнена П-образной. Кроме того, нижний стрингер выполнен секционированным в виде параллелепипеда, каждая секция снабжена вильчатым наконечником, а шпангоуты выполнены с выступами для соединения посредством двух осей с наконечником стрингера.
Недостатком данного контейнера является использование крышки П-образной формы, так как такой вариант не дает возможность размещения системы аварийного спасения.
Известен авиационный подвесной контейнер (RU 2677734 C1 от 24.01.2018), обеспечивающий возможность использования подвесного контейнера как в подвешенном к воздушному судну рабочем состоянии, так и в отсоединенном положении в качестве наземного мобильного комплекса электропитания и автоматизированного контроля технического состояния бортового оборудования. Контейнер содержит обтекатели, стрингеры, шпангоуты, формирующие ниши для размещения оборудования, а также узлы подвески и крышку ниш, три пары убирающихся шасси, ленточная лебедка и водило. При этом две стойки шасси размещены по бокам в передней по направлению полета нижней части контейнера, а четыре стойки шасси размещены в задней нижней части контейнера и закреплены на фиксаторах. Данное техническое решение взято за один из прототипов из-за своих ближайших технических характеристик.
Недостатком данного контейнера является его узкая специализация и отсутствие систем аварийного спасения, а также отсутствие возможности перемещения вертолетом.
Известен двадцатифутовой морской контейнер (ГОСТ Р 53350-2009 (ИСО 668-1995), электронное депонирование, интернет - источник https://www.seacon.spb.ru/index.php?container_construction=yes). представляет собой стандартизированную многооборотную металлическую тару. Последняя выполнена в виде прямоугольной формы с усилением по углам с помощью продольных балок. Данное техническое решение взято за еще один прототип, из-за своих ближайших технических характеристик.
Недостатком данного контейнера является невозможность использования его на всех видах транспорта, в том числе и летального. Кроме того, данный контейнер не предназначен для перевозки людей.
Технической задачей предложенного универсального модуля - контейнера для всех видов транспорта, является
- конструктивная универсальность, осуществленная за счет наличия возможности соединения между модулями-контейнерами и обеспечивающая укомплектование их в единый фюзеляж с летальным аппаратом, вьшолняющий все его функции.
- конструктивная универсальность, осуществленная за счет наличия возможности соединения между модулями-контейнерами и летательным аппаратом;
- безопасность работы, за счет наличия системы аварийного спасения людей и грузов в полете при нештатной ситуации;
- упрощенный вариант изготовления, где размеры заявляемого модуля-контейнера, приведены к требованиям по транспортным габаритам используемых другими, что дает возможность использования его на всех видах транспорта, таких как железнодорожный, водный, автомобильный, включая авиационный с возможностью диверсификации по лини вертолет-самолет.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
Технический результат вышеприведенной задачи является универсальный модуль-контейнер для всех видов транспорта, содержащий конструктивно связанные обтекатели, стрингеры, шпангоуты отличающийся тем, что каркас модуля, выполненный из авиационных материалов, в виде жесткой конструкции, состоит из двух стрингеров установленных в нижней части модуля с узлами соединения контейнеров между собой, а следующие два в его верхней части с узлами крепления к летательному аппарату, образуя посредством жесткого соединения шпангоутами силовой каркас, при этом в приемной нише образованной верхними стрингерами и шпангоутами между узлами подвески (навески) к летательному аппарату размещается система аварийного спасения.
Указанное техническое решение позволяет формировать из них часть летательного аппарата за счет чего достигается укомплектование их в единый фюзеляж выполняющий все его функции, а наличие блока системы аварийного спасения обеспечить спасение находящейся в нем полезной нагрузки. При этом сам модуль контейнер не является часть летательного аппарата, а является полезной нагрузкой.
Возможен вариант технического решения, где модуль-контейнер характеризуется тем, что в передней нижней части модуль-контейнера внутри стрингеров размещается часть узла соединения модуль контейнера между собой в виде цилиндрической сборки внутри которой имеются выдвижные подпружиненные штоки с углублениями в которые входят фиксаторы второй части узла соединения. Указанное техническое решение обеспечивает автоматическое соединение между собой универсальных модульных контейнеров за счет чего достигается жесткость конструкции и укомплектование их в единый фюзеляж выполняющий все его функции и обеспечивает их размыкание приводящее к автоматическому рас соединению контейнеров в случае нештатной ситуации.
Возможен вариант технического решения, где приемные ниши, размещенные в задней нижней части контейнера внутри полостей стрингеров, размещается часть узла соединения модуль-контейнера между собой в виде цилиндрической сборки внутри которой имеются имеют автоматические замки- фиксаторы. При этом фиксаторы выполнены в виде выдвижных зубьев сопрягающихся между собой под действием электромагнитов или пневмо воздействия и фиксирующих выдвижные подпружиненные штоки имеющие углубления той части узла соединения модуль-контейнера между собой в виде цилиндрической сборки которая находится в передней нижней части следующего модуль-контейнера. Указанное техническое решение позволяет жестко соединять между собой универсальные модульные-контейнеры за счет чего достигается укомплектование их в единый фюзеляж выполняющий все его функции и обеспечивает их размыкание приводящее к автоматическому рассоединению модулей-контейнеров в случае нештатной ситуации.
Возможен вариант технического решения, где в модуль-контейнере два стрингера в его верхней части имеют узлы подвески для крепления к летательному аппарату. Указанное техническое решение позволяет соединять универсальные модуль-контейнеры с летательным аппаратом за счет чего достигается укомплектование их в единый фюзеляж выполняющий все его функции и обеспечивает их размыкание приводящее к автоматическому рас соединению контейнеров в случае нештатной ситуации и автоматическому срабатыванию системы аварийного спасения полезной нагрузки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 - показан пример реализации заявляемого технического решения в виде универсального модуль - контейнера для всех видов транспорта.
На фиг. 2 - показана схема соединений универсальных модулей- контейнеров между собой.
На фиг. 3 - показана схема крепления универсального модуля к летательному аппарату.
поз. 1 - единый силовой каркас модуля;
поз. 2 - ниша для размещения системы аварийного спасения;
поз. 3 - крепление к летательному аппарату;
поз. 4 - ребра жесткости - стрингеры;
поз. 5 - стойки для ворот;
поз. 6 - шпангоуты;
поз. 7.1 - узел соединения между универсальными модулями - основная часть;
поз. 7.2 - узел соединения между универсальными модулями - ответная часть;
поз. 8 - монтажное отверстие;
поз. 9 - днище.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
Пример реализации технического решения отражен на фиг. 1-3, где
- единый силовой каркас модуля (1) выполнен из авиационных материалов (материалы, применяемые в летательных аппаратах), которые являются более легкими.
- ниша для размещения системы аварийного спасения (2) - представляет собой свободное пространство, из любых материалов необходимого веса, прочности и жесткости, предназначенное для укладки системы аварийного спасения, выполненного в виде парашютной системы аналогичной применяемой для десантирования техники весом от 4 до 7 тонн в ВС РФ или космического спускаемого аппарата.
- крепление к летательному аппарату (3) - выполнено в виде 4-х узлов крепления на двух стрингерах в его верхней части.
- стрингеры (4)- представляют собой продольные элементы силового каркаса в виде 4 балок 2х верхних с узлами крепления к летательному аппарату 2-х в нижней части модуля с узлами соединения контейнеров между собой жестко соединенные между собой шпангоутами.
- стойки для ворот (5), в данном варианте, находящиеся на короткой части контейнера-модуля и обеспечивают возможность установки ворот/дверей для загрузки/выгрузки пассажиров и/или грузов. При этом стойки для ворот (5) также могут быть находиться в любом месте модуля- контейнера, в зависимости от целей его использования и типа летаельного аппарата.
- шпангоуты (6) - представляют собой поперечные элементы силового каркаса образующего ребра жесткости, равномерно расположенные по всей длине и выполненные обтекаемой формы для улучшения аэродинамических свойств.
- узел соединения между универсальными модулями (7.1) - основная часть, представляет собой часть узла соединения модуль контейнера между собой в виде цилиндрической сборки внутри которой имеются имеют автоматические замки- фиксаторы (на фиг. не показаны). Фиксаторы выполнены в виде выдвижных зубьев сопрягающихся между собой под действием электро магнитов или пневмо воздействия и фиксирующих выдвижные подпружиненные штоки имеющие углубления той части узла соединения модуль контейнера между собой в виде цилиндрической сборки которая находится в передней нижней части следующего модуль контейнера.
- узел соединения между универсальными модулями 7.2 - ответная часть, представляет собой часть узла соединения модуль контейнера между собой в виде цилиндрической сборки внутри которой имеются выдвижные подпружиненные штоки с углублениями в которые входят фиксаторы второй части узла соединения.
- монтажное отверстие (8) представляет собой отверстие в нижних стрингерах соответствующих размерам и проекции узлов крепления к летательному аппарату и предназначенное для вхождения в них вышеуказанных узлов при вертикальном складировании модуль контейнеров (один на другом).
- днище (9) представляет собой пол модуль контейнера из любого материала необходимой прочности и жесткости и предназначено для размещения и крепления как самой полезной нагрузки так и постоянного оборудования.
Заявляемый универсальный модуль - контейнер для всех видов транспорта, в том числе и летательного, содержит конструктивно связанные обтекатели стрингеры (4), шпангоуты (6), формирующие ниши для электро и/или пневмо замков позволяющих соединять модуль - контейнеры между собой.
При этом модуль-контейнеры при присоединению к летательному аппарату, формируют совместно с ним единый фюзеляж и выполняющий все его функции, такие как блок системы аварийного спасения, пневмо или электо системы, загрузочных или посадочных дверией.
Два стрингера (4) с узлами соединения установлены в нижней части модуль -контейнеров, а два стрингера (4) с узлами подвески установлены в его верхней части, образуя посредством жесткого соединения с шпангоутами (6) силовой каркас (1), где в нише образованной верхними стрингерами (4) и шпангоутами (6) между узлами подвески (навески) к летательному аппарату размещается система аварийного спасения. При этом сама система представляет собой парашютную систему аналогичной применяемой для десантирования техники весом от 4 до 7 тонн в ВС РФ или космического спускаемого аппарата.
Построение силового каркаса (1) модуль - контейнера в виде жесткой конструкции состоящей из расположенных в нижней части двух стрингеров (4) и двух стрингеров (4), расположенных в верхней части, соединенных шпангоутами (6), применение при изготовлении легких авиационных материалов, преимущественно сварочного метода соединения, обеспечивает жесткость конструкции наибольшую грузоподъемность по сравнению с прототипами.
При соединении универсальных модуль-контейнеров к летательным аппаратам они подключаются к бортовой пневмо и/или электро системам, на замки подается напряжение или рабочее давление, что приводит к их срабатыванию. При нештатной ситуации в воздухе пневмо и/или электроснабжение прекращается, замки размыкаются, модуль- контейнеры рассоединяются между собой и с летательным аппаратом, что приводит к срабатыванию парашютной системы аварийного спасения.
Замки - фиксаторы соединяющие модуль контейнеры между собой выполнены в виде двух цилиндрических сборок, по принципу «папа-мама», сопрягающихся под воздействием электро-магнитов или пнемо-цилиндров и рассоединяющихся при потере рабочего напряжения или давления автоматически под воздействием пружин.
Соединение универсального модуль - контейнера с летательным аппаратом, самолетного или вертолетного типа, осуществляется, за счет входящих в его состав пневмо или электро замков. При этом осуществляется соединение между собой двух и более модуль -контейнеров, при этом происходит укомплектование в единый фюзеляж, что выполняет все его функции и представляют часть летательного аппарата.
Пассажирский или грузовой отделяемый универсальный модуль-контейнер крепится к летательному аппарату и соединяются между собой посредством разъемных автоматических креплений. При этом все электрические, трубопроводные, кинематические и прочие соединения в местах разделений выполняются саморазъемными, которые реализуются при помощи электро или пневмо автоматических муфт, золотниковых и других клапанов.
В состав универсального модуль-контейнера входит система аварийного спасения пассажиров и грузов в случае нештатной ситуации в воздухе аналогичная применяемым при десантировании техники или спуске пилотируемых космических аппаратов.
Размеры и вес модуля - контейнера обеспечивают возможность транспортировки существующими видами наземного и водного транспорта, а для серии летательных аппаратов ближнего и среднего радиуса - с возможность транспортировки и другим видом воздушного транспорта, например по линии самолет-вертолет.
Для расширения функциональных возможностей использования универсального модуль - контейнера для транспорта имеется возможность использования его не только в подвешенном к воздушному судну рабочем состоянии, но и в отсоединенном положении в качестве наземного мобильного комплекса для перевозки пассажиров, перемещения грузов другими видами транспорта, а также размещения в нем средств различного назначения (санитарные и госпитальные модули, мобильные пункты) для оперативного развертывания при необходимости, а также как средство доставки на место готовых автономных комплексов (котельные, бытовки, гидропонические комплексы и т.д.) за счет универсальных размеров равных размеру
Универсальный контейнер-модуль отличается от аналогов тем, является упрощенным вариантом изготовления, конструктивную универсальность, наличие возможности соединения между собой и летательным аппаратом, наличие системы аварийного спасения людей и грузов в полете при нештатной ситуации, и размеры, приведенные к требованиям по транспортным габаритам используемых другими, кроме авиационного, видами транспорта, что дает возможность использования его на всех видах транспорта, таких как железнодорожный, водный, автомобильный включая авиационный с возможностью диверсификации по лини вертолет-самолет.
Универсальный модуль - контейнер для транспорта, преимущественно летательного - невероятно универсален, и может выполнять множество функций:
- авиационный транспорт перестает возить часть самого себя - фюзеляж, либо большую его часть. Эта часть фюзеляжа собирается из модулей-контейнеров, то есть становиться полезной нагрузкой, оплачиваемой потребителем.
- авиационный транспорт мог бы перевозить в составе своей комплектации одновременно пассажирские и грузовые модули, а в случае изменения пассажиропотока, в очередном аэропорту менять их соотношение, то есть место пассажирских присоединить дополнительные грузовые модули и наоборот.
более широкой становятся возможности логистического маневра грузоперевозок, по своей логистике они бы приблизились к возможностям железнодорожных перевозок. При этом, летательный аппарат можно было бы комплектовать так, чтобы бы он перевозил из точки А в точку В людей, то есть в пассажирском варианте, а на обратный путь, комплектовать грузовыми контейнерами. При этом перспективны открываются и для пассажиров. Если сейчас пассажирам нужно добраться до аэропорта, пройти регистрацию, выйти на перрон, зайти в автобус, доехать до самолета. Время, особо критичное для лоукостеров. По новой концепции пассажиров можно будет разместить еще до того, как самолет будет готов к вылету, доставить к самолету, присоединить - и по готовности к взлету.
Главным отличием универсального модуль - контейнера является наличие системы аварийного спасения, что обеспечивает безопасность для каждой группы пассажиров и груза располагающихся в отдельных модулях-контейнерах, в частности, в случае потери контроля над управлением авиационного транспортного средства, возникновения чрезвычайной ситуации с отказом двигателей и последующим неминуемым падением, попыткой уничтожения его, как с воздуха, так и с земли и т.п., универсальные модуль-контейнеры смогут отделиться от летательного аппарата, а с учетом обеспечения автономности каждого модуля - контейнера системой плавного снижения (парашютная система аналогичная имеющейся на спускаемом космическом аппарате или системе десантирования для техники), жизнеобеспечения, положительного плавательного эффекта и т.п., будет обеспечиваться выживание пассажиров, или сохранность груза. Тем более модуль -контейнерный вариант значительно снижает террористическую опасность и позволит минимизировать недостатки в системе безопасности полетов, что в свою очередь может стать одним из больших прорывов для гражданской авиации.
Использование универсальных модулей - контейнеров позволит упростить менеджмент и ремонтные операции на авиалиниях, а также ускорить работу на земле в аэропортах.