Система экстренной эвакуации космонавтов при возникновении аварийной ситуации во время их посадки в космический корабль

Изобретение относится к средствам спасения космонавтов в аварийной ситуации на старте. Система содержит каркас (1) с площадкой (2) (на уровне посадки в космический корабль), расположенной в изолированном помещении (3), лифт с кабиной (4), где установлено защищенное спасательное транспортное средство (5) с автономным приводом перемещения. Кабина (4) установлена на направляющих (6) и подвешена на сбегающих канатах (15) (пропущенных через обводные блоки (13) и (14)) второго из двух полиспастов. Подвижные блоки (7) первого полиспаста закреплены на штоке гидроцилиндра (8) гидропривода вертикального перемещения кабины (4). Подвижные блоки (11) второго полиспаста закреплены в каркасе (10). В аварийной ситуации космонавты и персонал занимают места в спасательном средстве (5). При этом штоковая полость гидроцилиндра (8) соединяется с баком через дроссельное устройство, и кабина (4) под действием веса устремляется вниз. Скоростью опускания и торможением кабины управляет гидропривод. У поверхности стартового сооружения спасательное средство (5) растормаживается и направляется в защищённый бункер, удалённый за пределы опасной зоны. Технический результат состоит в упрощении системы и повышении её надежности. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Предполагаемое изобретение относится к области космической техники и, в частности, к системам спасения космонавтов при возникновении аварийной ситуации во время их посадки в космический корабль.

Разработкой систем экстренной эвакуации астронавтов в аварийных ситуациях инженеры NASA занимаются с 2000-х годов. Программа EES (Emergency Egress Systems). Для ракет-носителей Ares 1 корабля Orion, преемника шаттлов, была разработана система спасения, похожая на аттракцион «американские горки», которая носит имя Rollercoaster Rail Car sys-tern (http://www.membrana.ru/particle/3169). По этой системе спасения после посадки людей внутрь защищенного спасательного транспортного средства, подвижно закрепленного на наклонных направляющих в заторможенном виде и отключения тормозов, начинается его скатывание по наклонным направляющим, плавно переходящим в горизонтальное направление и, набрав скорость, катится по ним на расстояние в 365 метров в течение 88 секунд, после чего попадает в защитное сооружение, где находится в полной безопасности в течение часа. По мнению экспертов НАСА этого достаточно для спасения.

Известна также труба для скатывания, сделанная из пластика и стекловолокна (http://www.membrana.ru/particle/3169), которая из-за малой скорости скатывания не удовлетворяет требованиям экстренной эвакуации.

Известны также устройства, у которых для подъема штучных грузов используется гидропривод, взаимодействующий с канатной системой, состоящей из двух последовательно взаимодействующих друг с другом полиспастов, что отражено в патентах Российской Федерации RU №2278230, С1, Е04Н 6/18, 20.06.2006 и RU №2436919, C1, E04H 6/18, 20.12.2011 в которых заявлены устройства для компактного хранения штучных грузов.

Основной задачей работы устройства является обеспечение надежности спасения космонавтов. Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является американская система спасения «американские горки» (http://www.membrana.ru/particle/3169), в отличие от которой скатывание защищенного спасательного транспортного средства по наклонным направляющим заменено на перемещение совместно с кабиной лифта по вертикальным направляющим, на днище которого оно установлено в заторможенном виде и снабжено автономным приводом горизонтального перемещения. При этом кабина, подвешенная на сбегающих канатах полиспастной системы, взаимодействует с гидроприводом ее вертикального перемещения, силовой цилиндр которого управляет скоростью ее опускания и торможением у поверхности стартового сооружения, у которой защищенное спасательное транспортное средство растормаживается и устремляется к бункеру, закрепленному на подвижном защитном устройстве, которое удаляет космонавтов на безопасное от места возможной аварии расстояние.

Такая система экстренной эвакуации позволяет максимально сократить время экстренной эвакуации космонавтов от места посадки до бункера в защитном устройстве, а также удалить их от места возможной аварии на безопасное расстояние, что повышает вероятность их спасения, при значительном упрощении системы спасения и снижении ее стоимости, что является значительным положительным эффектом.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется рисунками, где схематично на фигуре 1 изображен боковой разрез устройства, когда защищенное спасательное транспортное средство изображено перед началом экстренной эвакуации. На фигуре 2 кабина лифта изображена у поверхности стартового сооружения, а защищенное спасательное транспортное средство в начале пути к бункеру защитного устройства. На фигуре 3 защищенное спасательное транспортное средство изображено в бункере подвижного защитного устройства в котором оно может быть перемещено на безопасное от места аварии расстояние.

Эта цель достигается тем, что в состав системы экстренной эвакуации входит каркас 1 в котором на уровне посадки космонавтов в космический корабль закреплена площадка 2, расположенная в чистом, изолированном от окружающей среды помещении 3, лифт с кабиной 4 (фиг. 1, 2), днище которого во время посадки космонавтов закреплено на уровне площадки 2, на котором установлено в заторможенном виде, защищенное от опасных компонентов аварийной ситуации, спасательное транспортное средство 5, с автономным приводом горизонтального перемещения, закрепленные на каркасе 1 направляющие 6, на которых подвижно закреплена кабина 4, подвешенная на канатах двух взаимодействующих друг с другом полиспастов, подвижные блоки 7, первого из которых, закреплены на штоке гидроцилиндра 8 гидропривода ее вертикального передвижения, а его сбегающие канаты 9 закреплены на каркасе 10, в котором закреплены подвижные блоки 11 второго полиспаста, а его неподвижные блоки 12 закреплены в верхней части каркаса 1, рядом с которыми закреплены обводные блоки 13 и 14 на которые опираются сбегающие канаты 15 второго полиспаста, концы которых закреплены на кабине лифта 4, упор, служащий для фиксации кабины лифта в рабочем положении 16, закрепленный на каркасе 1, который ограничивает ее подъем, бункер 17 (фиг. 3), расположенный на подвижном спасательном устройстве 18.

Устройство работает следующим образом: при возникновении аварийной ситуации космонавты и обслуживающий их персонал должны занять места в защищенном спасательном транспортном средстве 5 и по команде последнего включить режим экстренной эвакуации. При этом штоковая полость гидроцилиндра гидропривода 8, управляющая вертикальным перемещением кабины лифта, соединяется с баком через регулируемое дроссельное устройство и кабина лифта 4 под действием сил гравитации устремляется вниз. При этом скоростью ее опускания и торможением у поверхности стартового сооружения управляет гидропривод. После останова кабины лифта у поверхности стартового сооружения привод горизонтального перемещения спасательного транспортного средства растормаживается и оно направляется в бункер 17 защитного устройства 18, а затем, за счет подвижного защитного устройства, в сторону полной безопасности от места возможной аварии.

1. Система экстренной эвакуации космонавтов при возникновении аварийной ситуации во время их посадки в космический корабль, содержащая бункер, расположенный в защитном устройстве стартовой системы, каркас с лифтом, площадку, закрепленную на каркасе на уровне посадки космонавтов в космический корабль, установленное на площадке в заторможенном виде с возможностью перемещения в бункер защитного устройства и защищенное от опасных компонентов аварийной ситуации спасательное транспортное средство, отличающаяся тем, что защищенное спасательное транспортное средство снабжено автономным приводом горизонтального передвижения и установлено на днище кабины лифта, расположенного при экстренной эвакуации на уровне площадки посадки космонавтов в космический корабль, а кабина лифта, подвижно закрепленная на вертикальных направляющих каркаса, подвешена на сбегающих канатах второго из двух последовательно взаимодействующих друг с другом полиспастов, подвижные блоки первого из которых закреплены на штоке силового гидроцилиндра гидропривода вертикального перемещения кабины лифта, который выполнен с возможностью управления скоростью опускания кабины лифта под действием сил гравитации, а автономный привод горизонтального передвижения защищенного спасательного транспортного средства выполнен с возможностью перемещения его в бункер защитного устройства.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что канаты, огибающие блоки полиспастов, являются многорядными.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что автономный привод горизонтального передвижения является инерционным.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что защитное устройство с закрепленным на нем бункером выполнено с возможностью приема и защиты подвижного спасательного транспортного средства от опасных компонентов аварии и перемещения его на безопасное расстояние от места возможной аварии.