Способ аварийного спасения члена экипажа самолета и система для его реализации

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системам катапультирования. Система катапультирования содержит пневмопривод, выполненный в виде подвижного пневмоцилиндра-аккумулятора. Пневмоцилинд содержит дроссель и предохранительный клапан. Способ катапультирования заключается в последовательной работе сначала дросселя, потом предохранительного клапана для обеспечения расчетного значения энергии сжатого газа. Достигается снижение габаритов и массы пневмопривода. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

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.

1. Способ аварийного спасения члена экипажа самолета, заключающийся в катапультировании энергией сжатого газа, например воздуха, отличающийся тем, что расчетное значение энергии сжатого газа обеспечивают автоматически путем последовательной работы вначале дросселя, площадь проходного сечения которого автоматически увеличивается в процессе работы пневмопривода, а затем предохранительного клапана.

2. Система аварийного спасения члена экипажа самолета методом катапультирования, содержащая пневмопривод, отличающаяся тем, что пневмопривод выполнен в виде устройства, включающего подвижный пневмоцилиндр-аккумулятор, заполненный сжатым газом, например воздухом под давлением, подвижный и неподвижный пневмоцилиндры, в исходном положении зафиксированные между собой.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что пневмоцилиндр-аккумулятор содержит запорно-пусковую головку, а также крышку и днище, на которых закреплена расходная трубка, один конец которой соединен с запорно-пусковой головкой, другой - с рабочей полостью пневмопривода.

4. Система по п.2, отличающаяся тем, что неподвижный пневмоцилиндр содержит днище, на котором расположены профилированная игла, вставленная внутрь расходной трубки, образуя при этом во время работы дроссель переменной площади сечения, и предохранительный клапан, связанный с рабочей полостью пневмопривода, образованной днищами пневмоцилиндра-аккумулятора и неподвижного пневмоцилиндра.