СПОСОБ АВАРИЙНОГО СПАСЕНИЯ ЧЛЕНА ЭКИПАЖА САМОЛЕТА И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD OF AIRCRAFT CREW RESCUE AND SYSTEM TO THIS END

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способу аварийного спасения члена экипажа самолета методом катапультирования и к системе для его реализации.
В настоящее время известен способ спасения члена экипажа самолета методом катапультирования, в котором для катапультирования разных по массе членов экипажа с расчетными параметрами скорости, ускорения и высоты подброса используется регулятор давления с ручной предполетной настройкой, обеспечивающий стреляющий механизм летчика расчетной движущей силой, в качестве которой используется энергия сжатого газа, например воздуха, поступающего из емкости (патент РФ №2436711, приоритет 13.04.2010 г.).
Указанный способ спасения реализуется системой, содержащей пневмопривод, состоящий из агрегата питания (баллона с запорно-пусковой головкой, заполненной газом под давлением, например, воздухом), регулятора давления с ручным приводом, механизма ввода парашюта и стреляющего механизма летчика (патент РФ №2436711, приоритет 13.04.2010 г.).
Основными недостатками известного способа и системы для его реализации являются следующие:
1. Возможность ошибки при предполетной настройке регулятора давления с ручным приводом.
2. Ограниченный рабочий температурный диапазон применения указанной системы катапультирования, который не соответствует реальным условиям эксплуатации летательных аппаратов. Это связано с большим влиянием окружающей температуры на давление газа в баллоне при срабатывании пневмопривода. Например, в диапазоне температур ±60°C величина давления газа изменяется приблизительно в 2 раза, что в значительной части температурного диапазона эксплуатации летательного аппарата не обеспечивает члену экипажа катапультирование с расчетными параметрами ускорения (перегрузки), скорости, высоты подброса.
3. Наличие большого количества агрегатов и связывающих их трубопроводов с арматурой повышает габариты и массу пневмопривода.
С целью исключения указанных недостатков предлагается способ аварийного спасения члена экипажа самолета, заключающийся в катапультировании энергией сжатого газа, например воздуха, поступающего из емкости, причем расчетное значение энергии сжатого газа обеспечивается автоматически (в отличие от ручной настройки в прототипе) путем последовательной работы вначале дросселя, площадь проходного сечения которого автоматически увеличивается в процессе работы пневмопривода, а затем стравливающего предохранительного клапана, сбрасывающего избыточное давление сжатого газа до расчетной величины, что обеспечивает катапультирование с расчетными параметрами ускорения, скорости, высоты подброса разных по массе членов экипажа в широком диапазоне эксплуатационных температур.
Заявляемый способ спасения реализуется системой катапультирования, пневмопривод которой представлен на фигурах 1, 2, 3.
Фиг.1 представляет принципиальную схему пневмопривода.
Фиг.2 представляет сечение А-А.
Фиг.3 представляет разрез Б-Б.
Заявляемый пневмопривод выполнен в виде устройства, совмещающего в себе функции телескопического стреляющего механизма и агрегата питания. Пневмопривод дополнительно содержит предохранительный клапан, ограничивающий избыточное давление воздуха при повышенной температуре до расчетной величины, стравливая его в атмосферу.
Пневмопривод содержит пневмоцилиндр-аккумулятор 1, предварительно заполненный газом, например воздухом, под давлением, с крышкой 11, днищем 12, запорно-пусковой головкой 2 с ручным приводом 9, подвижным 3 и неподвижным 6 пневмоцилиндрами, расходной трубкой 4, один конец которой соединен с запорно-пусковой головкой 2, другой -с рабочей полостью пневмопривода, и профилированной иглой 5, образующими в процессе работы дроссель «В» переменной площади сечения, выполняющий функцию автоматического регулятора давления, предохранительным клапаном 10, подсоединенным к рабочей полости «Д», образованной днищами пневмоцилиндра-аккумулятора 1 и неподвижного пневмоцилиндра 6.
Работа заявляемой системы происходит следующим образом.
Приняв решение катапультироваться, член экипажа ручкой катапультирования 9 приводит в действие запорно-пусковую головку 2, и воздух из внутренней полости пневмоцилиндра-аккумулятора 1 через головку 2 и дроссель «В» поступает в рабочую полость «Д», перемещая пневмоцилиндр-аккумулятор 1 и пневмоцилиндр 3.
При этом боковые стенки подвижных пневмоцилиндров разгружены за счет воздействия на них давления воздуха с двух сторон, что снижает деформации подвижных пневмоцилиндров по диаметру при перемещении и позволяет снизить их запас прочности и массу.
Пневмоцилиндр-аккумулятор 1 и пневмоцилиндр 3, начав движение, срезают штифт 8, обеспечивающий стабильное исходное расположение пневмоцилиндров, например, при транспортировке, а затем «выстреливают» вверх до упора поверхностей «М» в поверхности «Н».
Происходит катапультирование члена экипажа.
Если катапультирование происходит при окружающей температуре, при которой давление воздуха в рабочей полости «Д» становится выше величины, обеспечивающей расчетные параметры катапультирования члена экипажа, срабатывает предохранительный клапан 10, который ограничивает избыточное давление воздуха в рабочей полости «Д», стравливая его в атмосферу до расчетной величины, после чего клапан закрывается, сохраняя в пневмоприводе давление воздуха, обеспечивающее катапультирование члена экипажа с расчетными параметрами.
Таким образом:
1. В заявляемой системе пневмопривод не содержит отдельного агрегата питания (баллона, заполненного воздухом с запорно-пусковой головкой), отдельного регулятора давления и отдельного стреляющего механизма члена экипажа. Он выполнен единым устройством и не содержит наружных соединительных трубопроводов с арматурой. Функцию агрегата питания в нем выполняет пневмоцилиндр-аккумулятор, который также выполняет функцию подвижного пневмоцилиндра стреляющего механизма совместно с другими пневмоцилиндрами.
Все это, по сравнению с прототипом, снижает габариты и массу пневмопривода.
2. В заявляемой системе в пневмоприводе давление воздуха при зарядке выбирается таким образом, чтобы оно обеспечивало катапультирование с расчетными параметрами разных по массе членов экипажа при максимальной отрицательной температуре в диапазоне эксплуатационных температур.
При этом катапультирование с расчетными параметрами разных по массе членов экипажа во всем остальном диапазоне эксплуатационных температур будет обеспечено путем стравливания возросшего свыше расчетной величины давления воздуха в атмосферу предохранительным клапаном, т.е. катапультирование с расчетными параметрами будет обеспечиваться только при расчетном давлении в широком диапазоне эксплуатационных температур.
Все это расширяет температурный диапазон работы пневмопривода по сравнению с прототипом и отвечает реальным условиям эксплуатации летательных аппаратов.
3. В заявляемой системе в пневмоприводе последовательное применение вначале дросселя «В», площадь проходного сечения которого автоматически увеличивается в процессе работы пневмопривода, не допуская создания больших «пиковых» перегрузок для катапультируемого члена экипажа, а затем предохранительного клапана, стравливающего возросшее свыше расчетного значения давление воздуха в атмосферу, автоматически обеспечивает расчетный режим катапультирования разных по массе членов экипажа в широком диапазоне эксплуатационных температур, соответствующих реальным условиям эксплуатации летательных аппаратов, что, в отличие от прототипа, исключает необходимость использования ручного регулятора давления и, таким образом, исключает вероятность ошибки при настройке.
4. В заявляемой системе при срабатывании пневмопривода заполняются воздухом только два пневмоцилиндра, третий - пневмоцилиндр-аккумулятор заполняется перед полетом.
Уменьшение количества пневмоцилиндров, заполняемых воздухом при срабатывании, снижает потребное количество воздуха и время срабатывания пневмопривода, что обеспечивает благоприятное катапультирование на малых высотах.