Устройство для эвакуации персонала с аварийного объекта

 

Использование: при разработке средств спасения жизни персонала путем эвакуации с аварийного объекта в космической технике, авиации, наземных, подводных, и надводных опасных технических сооружениях. Сущность изобретения: устройство для эвакуации персонала с аварийного объекта содержит модуль для эвакуируемого персонала, разгонный блок с двигателем, парашютную систему и систему управления. Разгонный блок снабжен вертикальными направляющими с поршнями в его центральной части. Модуль снабжен цилиндрами с источником давления, подающим и дренажным вентилями, внутри цилиндров размещены поршни направляющих. Парашютная система соединена с направляющими в их верхней части. Модуль содержит раздвижные опоры с приводами, соединенные с разгонным блоком посредством фиксаторов. 8 з. п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к ракетной технике и может использоваться при создании перспективной системы эвакуации персонала и материальных ценностей с наземных предприятий с опасным циклом производства (АЭС, посольств в воюющих странах и т. п. морских нефтедобывающих платформ, танкеров), летательных аппаратов и др.

Известна эвакуация (катапультирование) экипажа (персонала) с аварийного объекта, заключающаяся в отведении модуля с экипажем от аварийного объекта посредством реактивного (порохового) двигателя с последующей мягкой посадкой в безопасном районе (Космонавтика. Энциклопедия /Под ред. В. П. Глушко, М. СЭ, 1985, с. 156).

Известно устройство для аварийной эвакуации (катапультирования), содержащее модуль для персонала, разгонный блок и парашютную систему, а также направляющие (пусковую систему) на потенциально аварийном объекте (заявка Франции N 2634454, 1989, кл. В 64 G 1/52).

Задача изобретения расширение арсенала технических средств для эвакуации персонала с потенциально аварийных объектов.

Задача решается тем, что в устройстве для эвакуации персонала с аварийного объекта, содержащем разгонный блок с двигателем, модуль для эвакуируемого персонала, систему управления и парашютную систему, разгонный блок снабжен вертикальными направляющими с поршнями, расположенными в его центральной части, при этом парашютная системы соединена с направляющими в их верхней части, модуль снабжен цилиндрами с источником давления, подающим и дренажным вентилями, причем поршни направляющих размещены внутри цилиндров, магистраль источника давления соединена с верхней частью, где расположены дренажные вентили, а модуль содержит раздвижные опоры с приводами, соединенные с разгонным блоком посредством фиксаторов.

Кроме того, разгонный блок снабжен системой отделения двигателя и разрушения разгонного блока, выполненной в виде кольцевого и продольных пирошнуров, связанных с системой управления.

Кроме того, модуль для эвакуируемого персонала снабжен люком, тамбуром, местами для персонала в виде горизонтальных амортизированных лежанок, а также центральной опорой.

Кроме того, модуль снабжен стойками с перекладинами.

Кроме того, модуль связан с парашютной системой посредством обтекателя, который может быть выполнен секционным и снабженным системой сброса или гибким в виде деформируемой конусообразной поверхности.

Кроме того, разгонный блок снабжен газоходным каналом, выполненным со сбрасываемой крышей или мембраной и охлаждающей жидкостью, или с кольцевым отражателем и донной мембраной.

На фиг. 1 показан внешний вид устройства; на фиг. 2 вариант размещения устройства на наземном объекте; на фиг. 3 вариант размещения устройства на судне; на фиг. 4 этап посадки модуля в момент отделения двигателя; на фиг. 5 то же, в момент разрушения разгонного блока; на фиг. 6 то же, в момент приземления; на фиг. 7 вариант выполнения модуля; на фиг. 8 то же; на фиг. 9 вариант размещения устройства на морской нефтедобывающей вышке; на фиг. 10 конструкция цилиндра с направляющей разгонного блока; на фиг. 11 то же, в момент разрушения разгонного блока; на фиг. 12 конструкция раздвижной опоры; на фиг. 13 то же, в момент приземления.

Устройство для эвакуации персонала содержит модуль 1 для эвакуируемого персонала, разгонный блок 2 и парашютную систему 3. Разгонный блок 2 содержит вертикальные направляющие 4, которые в верхней части соединены с парашютной системой 3, а также фиксаторы 5 для раздвижных опор 6 модуля 1.

Разгонный блок 2 может быть выполнен в виде ступени баллистической ракеты и состоит из топливного бака и реактивного двигателя (в жидкостном варианте) или твердотопливного двигателя с сопловым блоком. В любом варианте разгонный блок 2 содержит систему отделения двигателя 7 и разрушения стенок корпуса (бака), которая может быть выполнена в виде кольцевого 8 и продольных 9 пирошнуров.

Модуль 1 содержит люк 10 и места для персонала, которые в одном варианте (фиг. 7) выполнены в виде горизонтальных амортизированных (например, надувными матрацами) "лежанок" 11, между которыми и люком 10 есть место (тамбур) для повышения удобства занятия их эвакуируемыми. Другой вариант (фиг. 8) предусматривает "стояние" эвакуируемых, для чего модуль 1 снабжен стойками 12 с перекладинами для захвата руками. Модуль 1 содержит также центральную опору 13 и герметичные цилиндры 14 с источником давления 15 (пороховым газогенератором, пневмобаллоном и др.) и вентилем 16. Цилиндры 14 содержат также дренажные вентили 17. Направляющие 4 содержат поршни, находящиеся внутри цилиндров 14. Опоры 6 связаны с модулем 1 шарнирно и снабжены приводами 18 выдвижения.

В исходном положении устройство для эвакуации размещено на объекте - наземном 19 (фиг. 2), корабле 20 (фиг. 3), на морской нефтедобывающей вышке 21 (фиг. 9) и т.п. и зафиксировано там с помощью опор 23. В любом случае предусмотрены площадки 22, подведенные к люкам 10, а при необходимости - сдвижные крышки 24. При размещении и сооружении 19 должен быть предусмотрен отражатель с газоходным каналом 25, который снабжен сбрасываемой (разрушаемой) мембраной (крышей) 26. Для снижения тепловых нагрузок в нижней части канала 25 может находиться вода (охлаждающая жидкость).

При размещении на корабле 20 устройство располагают в вертикальном канале 25, содержащем кольцевой отражатель 27 ударной волны и донную мембрану 28 (фиг. 3), а при размещении на вышке 21 устройство закреплено на опорах 23 над водой и снабжено ветрозащитным ограждением 29. Парашютная система 3 уложена и связана в верхней части с направляющими 4, а между ней и модулем 1 расположен обтекатель 30, выполненный либо в виде сбрасываемых секций, либо в виде юбки из гибкого материала или каким-либо еще другим образом. Система управления связана с двигателем 7 разгонного блока 2, вентилями 16 и 17, парашютной системой 3, фиксаторами 5, пирошнурами 8 и 9, приводами 18, пульт системы управления расположен в модуле 1. В систему управления заранее может быть введена программа полета в безопасный район.

Устройство функционирует следующим образом.

При возникновении аварийной ситуации, когда необходимо срочно покинуть объект (сооружение 19, корабль 20, вышку 21 или др.), персонал по площадкам 22 подбегает к модулю 1 и через люк 10 заполняет его, занимая места на лежанках 11 (фиг. 7) или цепляясь за перекладины стоек 12 (фиг. 8). Затем люк 10 герметично закрывается и запускается двигатель 7 разгонного блока 2 (крышки 24 и 16 предварительно сбрасываются и раскрываются фиксаторы опор 23).

При размещении устройства на объекте 19 газы проходят по каналу 25 и выбрасываются вверх, не причиняя вреда как самому объекту 19, так и окружающим строениям. При старте с корабля 20 газы выбивают мембрану 28 (кольцевой отражатель 27 препятствует попаданию отраженной ударной волны и газов на устройство) и, смешиваясь с забортной водой, создают большое количество пара, облегчающего старт. При старте с вышки 21 проблема отвода высокотемпературных газов двигателя значительно упрощается их струя просто бьет вниз в воду.

Затем устройство взлетает, набирая вертикальную и горизонтальную составляющие вектора скорости. После выработки топлива из разгонного блока 2 происходит отделение двигателя 7 (соплового блока) и разрушение корпуса разгонного блока 2, для чего срабатывают пирошпуры 8, 9. Это позволяет облегчить устройство и нарушить прочность корпуса разгонного блока 2. На заданной высоте происходит аэродинамическое торможение устройства, для чего разворачивается парашютная система 3, благодаря чему скорость падения устройства, содержащего модуль 1 со спасаемым персоналом, снижается. Движение вниз образовавшейся полостью разгонного блока 2 дополнительно увеличивает силу аэродинамического торможения.

При приближении к земной (водной) поверхности выдвигаются опоры 6, для чего срабатывают приводы 18, и осуществляется второй этап торможнения, в ходе которого модуль 1 "подтягивается" по направляющим 4. Для этого задействуется источник 15 и открывается вентиль 16, при этом газ поступает в верхнюю полость цилиндра 14, поднимая модуль 1 вверх и опуская разгонный блок 2 вниз (фиг. 11). Это позволяет снизить скорость падения модуля 1 и еще более нагрузить парашютную систему 3.

Далее энергия падения гасится ударом корпуса разгонного блока 2 о землю, при котором корпус разгонного блока 2, будучи ослабленным сработавшими пирошнурами 9, окончательно разрушается, амортизируя удар. На следующей фазе торможения газ из верхних полостей цилиндров 14 вытесняется поршнями (вентили 17 предварительно открываются) направляющих 4, благодаря чему модуль 1 тормозится окончательно и устанавливается на опоры 6, после чего спасенный персонал через люки 10 покидает модуль 1.

Формула изобретения

1. Устройство для эвакуации персонала с аварийного объекта, содержащее разгонный блок с двигателем, модуль для эвакуируемого персонала, систему управления и парашютную систему, отличающееся тем, что разгонный блок снабжен вертикальными направляющими с поршнями, расположенными в его центральной части, при этом парашютная система соединена с направляющими в их верхней части, модуль снабжен цилиндрами с источником давления, подающими дренажными вентилями, причем поршни направляющих размещены внутри цилиндров, магистраль источника давления соединена с верхней частью, где расположены дренажные вентили, а модуль содержит раздвижные опоры с приводами, соединенные с разгонным блоком посредством фиксаторов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разгонный блок снабжен системой отделения двигателя и разрушения разгонного блока, выполненной в виде кольцевого и продольных пирошнуров, связанных с системой управления.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модуль для эвакуируемого персонала снабжен люком, тамбуром, местами для персонала в виде горизонтальных амортизированных лежанок, а также центральной опорой.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модуль для эвакуируемого персонала снабжен стойками с перекладинами, а также центральной опорой.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модуль связан с парашютной системой посредством обтекателя.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что обтекатель выполнен секционным и снабжен системой сброса.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что обтекатель выполнен гибким в виде деформируемой конусообразной поверхности.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разгонный блок снабжен газоходным каналом со сбрасываемой крышей или мембраной и охлаждающей жидкостью.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разгонный блок снабжен газоходным каналом с кольцевым отражателем и донной мембраной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13