СИСТЕМА ПАРАШЮТИРОВАНИЯ И СПОСОБ ЕЁ РАБОТЫ
PARACHUTING SYSTEM AND METHOD OF ITS OPERATION

Изобретение относится к грузовым парашютным системам и предназначено для использования в системах десантирования военных грузов и в системах спасения целиком летательных аппаратов или спасения частей летательных аппаратов.
Известны системы спасения самолетов с помощью одного или нескольких парашютов достаточной общей несущей способности, см., например, пат. №US 3796398. Эта система состоит из купола основного парашюта, тормозного парашюта и вытяжного парашюта с фалом, расположенных в отсеке самолета. Известны системы с катапультой вытяжного парашюта, а.с. СССР №1110093.
Как правило, такие системы имеют рифление основного парашюта, чтобы избежать резкого рывка при открытии купола основного парашюта, который может угрожать его целостности и приводит к неприятным перегрузкам экипажа при его наличии на спускаемом объекте. Основной парашют вместе с вытяжным выстреливаются из своего отсека с помощью пирозаряда, после чего основной парашют вытягивается из упаковочной капсулы вытяжным парашютом. При этом, если спускаемый груз имеет достаточно высокую поступательную скорость, то вытяжной парашют не оказывает заметного тормозящего действия на летательный аппарат или спускаемый груз.
Задача и технический результат изобретения - замедление скорости спуска, более плавное введение в действие парашютной системы, более короткий период выхода основного купола на полный несущий режим, ослабление болтанки.
Для этого система парашютирования содержит, как обычно, основной купол, тормозной и вытяжной парашюты, однако система имеет другой алгоритм работы, в которой вытяжной парашют выполняет еще и дополнительную функцию.
СИСТЕМА ПАРАШЮТИРОВАНИЯ. Отличие данной системы в том, что основной и тормозной парашюты расположены в специальной капсуле, фал вытяжного парашюта имеет управляемое крепление к грузу (далее «крепление фала»), а в отсеке или в капсуле основного купола/куполов имеется тормозной парашют.
Управляемое крепление фала вытяжного парашюта может быть выполнено различной конструкции, например, в виде ответвления фала, снабженного пирорезаком.
Для некоторых целей (см. ниже) управляемое крепление фала вытяжного парашюта имеет блокировку срабатывания.
Для снижения перегрузок при открытии основного купола он имеет рифление, снабженное пирорезаком.
Система парашютирования может работать четырьмя следующими способами.
СПОСОБ 1. Штатное раскрытие в аварийной ситуации. То есть при невозможности самолета или вертолета продолжать безопасный управляемый полет летчик приводит систему в действие, и она выполняет запрограммированные операции в соответствии с изложенным ниже алгоритмом (у вертолета при этом должны быть отделены лопасти несущего, а желательно, - и хвостового винта, или последний может быть сброшен целиком).
СПОСОБ 2. Управляемое раскрытие. То есть, при невозможности по каким-то причинам посадки с помощью шасси на полностью работоспособном и управляемом летательном аппарате при израсходовании топлива или при выполнении программы полета (для беспилотных аппаратов) летчиком или оператором выполняются пилотажные действия, облегчающие введение в действие основного парашюта. Такими действиями могут быть: набор безопасной высоты, или наоборот, - снижение (для более точного попадания в посадочную область) до безопасной высоты над предполагаемым местом посадки, снижение скорости, и кабрирование. Оптимальным пространственным положением самолета при таком режиме является средняя фаза кабрирования. Особенностью алгоритма работы системы является то, что время срабатывания управляемого крепления фала вытяжного парашюта для более точного попадания в область предполагаемого приземления может быть уменьшено, в частности, до нуля.
СПОСОБ 3. Парашютное десантирование при сбрасывании груза с самолета. Особенностью этого способа является то, что время задержки срабатывания управляемого крепления фала вытяжного парашюта подбирается исходя из скорости самолета-носителя в режиме десантирования.
СПОСОБ 4. Торможение самолета на пробеге при недостаточной длине взлетно-посадочной полосы (ВПП). То есть, если летчик или оператор беспилотника видит, что ему не хватает длины ВПП, то он может выпустить вытяжной парашют без срабатывания основного парашюта. Особенностью данного способа является то, что крепление фала вытяжного парашюта блокируется, и срабатывания остальных элементов системы не производится. А после посадки и проверки состояния вытяжного парашюта он закладывается обратно в соответствующий отсек самолета.
На фиг.1-4 показана данная парашютная система в последовательных пяти стадиях ее работы на примере спасения самолета (пятая стадия не иллюстрируется). Система содержит вытяжной парашют 1, тормозной парашют 2, капсулу основного парашюта 3 и основной парашют 4. Показан также самолет 5.
Работает система парашютирования следующим образом.
1 СТАДИЯ (фиг.1). Отстрел вытяжного парашюта 1, парашют раскрывается и надувается за счет набегающего потока воздуха. Скорость самолета резко снижается.
2 СТАДИЯ (фиг.2). После снижения скорости до безопасной по условиям допустимой перегрузки для открытия основного парашюта и после окончания болтанки, возникшей при раскрытии вытяжного парашюта, то есть через заданное время, с помощью электрического, механического или пиротехнического реле времени или вручную включается управляемое крепление фала вытяжного парашюта, и он вытаскивает капсулу 3 основного парашюта и одновременно вытаскивает тормозной парашют 2. Наличие последнего объясняется тем, что в период времени от открытия управляемого крепления фала до первого (зарифленного) открытия основного парашюта проходит достаточно большой промежуток времени, а вытяжной парашют при этом не оказывает тормозящего действия на самолет, так как вытягивает достаточно длинные фал и стропы основного парашюта. Если бы не было этого тормозного парашюта, то самолет при неуправляемом падении за это время набирал бы вертикальную составляющую вектора скорости с ускорением 9,8 м/сек*сек., то есть примерно 35 км/час, и снова разогнался бы до скорости, неприемлемой для открытия основного парашюта.
Под действием тормозного парашюта происходит дальнейшее снижение скорости.
3 СТАДИЯ (фиг.3). После полного вытягивания фала и строп основного парашюта 4 последний частично раскрывается до зарифленного положения. Скорость самолета резко падает.
4 СТАДИЯ (фиг.4). После снижения скорости самолета до приемлемого уровня срабатывает пирорезак системы рифления, и основной парашют 4 раскрывается полностью. Скорость снижения уменьшается до расчетного значения и происходит стабилизация процесса снижения.
5 СТАДИЯ. Отцепка парашютной системы для предупреждения волочения груза (самолета) по земле ветром. Отцепка может производиться автоматически по датчику расстояния до земли (например, тросу с грузом) или вручную летчиком или оператором беспилотника.