Літаючий пошуково-рятувальний засіб “другкоптер”

Реферат: UA 89026 U UA 89026 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до безпілотних літальних апаратів гелікоптерного типу і може бути використана переважно для пошуку і рятування терплячих лихо людей на воді і на льоду як в умовах візуальної видимості, так і за відсутності візуальної видимості. Відомий рятувальний засіб [Патент RU № 56880, В63С9/08, дата публікації 27.09.2006], що виконаний у вигляді рятувального круга, який складається з корпусу тороїдальної форми, усередині якого розміщений заповнювач, а по периметру закріплений леєр. На корпусі в сітчастому капроновому обплетенні закріплена пластикова місткість, наприклад пляшка для харчових продуктів з лікарським засобом "Силістронг". На корпусі в чотирьох рівновіддалених один від одного точках нанесений світловідбивальний матеріал. Відомий засіб використовують шляхом його кидання у воду поряд з терплячою лихо людиною або в процесі евакуації людей з тонучого судна разом з рятувальними кругами. Недоліком відомого рятувального засобу є неможливість його використання на відстані, що перевищує 10-20 м і за відсутності візуальної видимості терплячої лихо людини, а також в зимовий період на льоду, що істотно обмежує область застосування засобу. Відомий літаючий рятувальний засіб [Патент RU № 2288132, В63С9/02, В63С9/00, дата публікації 27.11.2006], що виконаний у вигляді пілотованого літального апарата, який виконаний з можливістю доставки до місця рятування самонавідного підводного апарата. На останньому змонтовані енергосилова установка, акустична система виявлення і пеленгації, сітка-трал в складеному вигляді, що зв'язана за допомогою кабель-троса з самонавідним підводним апаратом, і місткість-пліт з герметичного еластомерного матеріалу, що з'єднаний з газовим балончиком. Пілотований літальний апарат може бути виконаний літакового або вертолітного типу, а терпляча лихо на воді людина оснащена гідроакустичним маяком. Відомий засіб використовують таким чином: в передбачувану зону лиха направляють літальний апарат з розміщеним на ньому самонавідним підводним апаратом, який в районі лиха скидають з літака на парашуті або скидають з вертольота на малій висоті без парашута. Самонавідний підводний апарат досягає водної поверхні і після заглиблення на попередньо встановлену глибину в автоматичному режимі за допомогою системи акустичного виявлення і пеленгації рухається в близькоповерхневому шарі води до терплячої лихо людини по сигналах гідроакустичного маяка, на заданій відстані від людини підводний апарат викидає сітку-трал і буксирує його за допомогою кабель-троса до контакту з людиною, після чого зупиняється і викидає сітку-пліт, який автоматично наповнюється газом. Засіб може використовуватися аварійно-пошуковими службами морського флоту, службою пошуку і рятування космонавтів і космічних апаратів, що спускаються, а також відповідними службами відомства по надзвичайних ситуаціях. Недоліками відомого засобу є необхідність в попередньому оснащенні терплячої лихо людини технічними засобами для подачі сигналу лиха, а також висока вартість і складність реалізації на невеликих водних акваторіях, зокрема на річках і озерах, а також в зимовий період на льоду, що істотно обмежує область застосування засобу. Відомий літаючий пошуково-рятувальний засіб [Патент RU № 2421370, В63С9/00, В63С9/02, G01S5/18, А62В99/00, дата публікації 20.06.2011], що виконаний у вигляді безпілотного літального апарата вертолітного типу, на корпусі якого змонтовані щонайменше несучі гвинти з приводами, елементи керування польотом, відеокамера з передавачем відеосигналів, приймач радіосигналів і джерело живлення, при цьому згаданий літальний апарат виконаний з можливістю взаємодії з пультом дистанційного керування за допомогою приймача радіосигналів і взаємодії з засобом для візуалізації польотної інформації за допомогою передавача відеосигналів. Для пошуку терплячих лихо людей в складних метеорологічних умовах на літальному апараті розміщують також скануючі системи теплолокації в інфрачервоному і сантиметровому діапазонах довжин хвиль. Відомий засіб використовують таким чином: згаданий безпілотний літальний апарат за допомогою пульта дистанційного керування направляють в передбачувану зону лиха, за допомогою систем теплолокації з використанням пасивного сканування акваторії в різних спектральних діапазонах довжин хвиль визначають місцезнаходження терплячих лихо людей, після їх виявлення літальний апарат переводять в режим зависання, продовжуючи відстежувати переміщення людей і періодично визначаючи їх координати, а рятувальні засоби направляють по цих координатах для евакуації людей. При цьому в процесі пошуку терплячих лихо людей політ безпілотного літального апарата здійснюють по спіральній траєкторії, переважно у вигляді архімедової спіралі, а сканування здійснюють по обидві сторони від курсу польоту, задаючи крок спіралі, що не перевищує половину ширини області сканування. Виявлення терплячих лихо людей в умовах низької хмарності, туману, опадів або в умовах ночі здійснюють шляхом виявлення на сканованій поверхні локальних температурних контрастів переважно в 1 UA 89026 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 інфрачервоному і сантиметровому діапазонах довжин хвиль. Визначення координат здійснюють за допомогою супутникової системи навігаційного забезпечення. Координати району лиха передають на рятувальне судно, яке самостійно приходить на допомогу або висилає пілотований рятувальний вертоліт. Відомий засіб дозволяє дещо підвищити ефективність пошуково-рятувальних робіт на воді в складних гідрометеорологічних умовах - при низькій хмарності, тумані, осіданнях, в нічний період, а також за відсутності у людей засобів для подачі сигналів лиха і засобів для визначення своїх координат. Крім цього, такий засіб є менш витратним при проведенні пошуковорятувальних робіт на воді в порівнянні з раніше наведеним засобом. Недоліком відомого засобу є: - розділення пошукових і рятувальних функцій, що істотно знижує оперативність дій по наданню безпосередньої допомоги терплячим лихо людям, особливо в ситуаціях, коли вони не мають у своєму розпорядженні індивідуальних рятувальних засобів або за несприятливих погодних і/або кліматичних умов; - порівняно висока вартість і складність реалізації на невеликих водних акваторіях, зокрема на річках і озерах, а також в зимовий період на льоду в цих акваторіях, що істотно обмежує область застосування засобу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення літаючого пошуковорятувального засобу за рахунок іншого виконання його корпусу. Технічний результат від реалізації цієї задачі полягає в істотному підвищенні оперативності дій по виконанню пошуку і наданню безпосередньої допомоги терплячим лихо людям при одночасному зниженні витрат на надання такої допомоги і розширенні області використання засобу. Поставлена задача вирішується тим, що в літаючому пошуково-рятувальному засобі, що виконаний у вигляді безпілотного літального апарата гелікоптерного типу, на корпусі якого змонтовані щонайменше один несучий гвинт з приводом, елементи керування польотом, відеокамера з передавачем відеосигналів, приймач радіосигналів і джерело живлення, при цьому згаданий літальний апарат виконаний з можливістю взаємодії з пультом дистанційного керування за допомогою приймача радіосигналів і взаємодії із засобом для візуалізації польотної інформації за допомогою передавача відеосигналів, згідно з корисною моделлю, корпус виконаний з можливістю забезпечення плавучості згаданого літального апарата на воді з заданою масовою водотоннажністю, а на корпусі закріплений замок зовнішньої підвіски, виконаний з можливістю скидання або опускання за допомогою пульта дистанційного керування підвісного рятувального засобу і/або вантажу. При цьому доцільно, щоб корпус був виконаний із закріпленим по його периметру леєром. При цьому доцільно, щоб корпус був виконаний із змонтованим на ньому герметичним приймально-передавальним пристроєм стільникового або супутникового зв'язку. При цьому доцільно, щоб засіб був виконаний з можливістю відключення перед посадкою на воду приводів несучих гвинтів, елементів управління польотом, відеокамери з передавачем відеосигналів, приймача радіосигналів. Вдосконалений засіб забезпечує досягнення технічного результату, що заявляється. Зокрема, за рахунок виконання корпусу із забезпеченням плавучості літального апарата на воді з заданою масовою водотоннажністю реалізується його можливість сумісних пошукових і рятувальних функцій, що істотно підвищує оперативність дій по наданню безпосередньої допомоги терплячим лихо людям шляхом їх пошуку і посадки засобу на воду біля них і використання потім як рятувального засобу. Це, у свою чергу, дозволяє також істотно підвищити оперативність надання допомоги до прибуття іншого рятувального засобу, наприклад, катера або вертольота. Виконання засобу, як і в засобі по патенту RU № 2421370, з можливістю посадки на тверду поверхню, дозволяє також здійснювати пошуково-рятувальні роботи терплячим лихо на льоду, а також доставку різних вантажів у важкодоступні місця за рахунок оснащення корпусу замком зовнішньої підвіски, який виконаний з можливістю скидання або опускання за допомогою пульта дистанційного керування підвісного рятувального засобу або корисного вантажу, що істотно розширює функціональні можливості засобу, що заявляється. При цьому оснащення корпусу по його периметру леєром дозволяє підвищити зручність його як рятувального засобу на воді. Виконання корпусу із змонтованим на ньому герметичним приймально-передавальним пристроєм стільникового або супутникового зв'язку дозволяє оперативно обмінюватися інформацією з терплячими лихо, що може мати критичне значення, коли лихо терпить група людей. Суть корисної моделі, що заявляється, пояснюється представленими фігурами креслень, де на фіг. 1 показаний загальний вид (варіант виконання засобу з шістьма несучими гвинтами з приводами); на фіг. 2 - переріз А-А на фіг. 1; на фіг. 3 - загальний вид (варіант виконання засобу 2 UA 89026 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з одним несучим гвинтом з приводами); на фіг. 4 - переріз Б-Б на фіг. 3; на фігурі 5 - загальний вид засобу (варіант виконання з п'ятьма несучими гвинтами з приводами); на фігурі 6 - переріз В-В на фіг. 5. Літаючий пошуково-рятувальний засіб виконаний у вигляді безпілотного літального апарата і складається (фіг. 1-4) з корпусу 1 тороїдальної форми і закріпленого по його периметру леєра 2. На корпусі 1 змонтовані щонайменше джерело живлення 3, елементи управління польотом 4, виконані у вигляді польотного контролера з гіроскопічними датчиками стабілізації і датчиками супутникової системи навігаційного забезпечення, приймач радіосигналів 5, передавач відеосигналів 6, несучі гвинти 7 з приводами 8, закріплені на рамній основі 9, замок зовнішньої підвіски 10, відеокамера 11, антена 12 і приймально-передавальний пристрій стільникового зв'язку 13 (фіг. 5, 6). Літальний апарат виконаний з можливістю взаємодії елементів керування польотом 4 з пультом дистанційного керування оператора (не показаний) за допомогою приймача радіосигналів 5, взаємодії відеокамери 11 з засобом для візуалізації польотної інформації (не показано) за допомогою передавача відеосигналів 6 і взаємодії приймальнопередавального засобу стільникового зв'язку 13 з аналогічним засобом стільникового зв'язку оператора (не показано). Літальний апарат (фіг. 3, 4) обладнаний стабілізуючим гвинтом 14, що зв'язаний з приводом 8. Корпус 1 виконаний з можливістю посадки на тверду поверхню і забезпеченням плавучості на воді із заданою масовою водотоннажністю. Корпус 1 може бути виконаний з пінопласту або іншого матеріалу з позитивною плавучістю або надувним з масовою водотоннажністю не менше 14 кг. Залежно від області застосування засобу корпус 1 може бути забарвлений в оранжевий колів і оснащений додатковими технічними засобами відповідно до вимог морського або річкового регістрів судноплавства. Елементи керування польотом 4 виконані з можливістю відключення перед посадкою на воду приводів 8, елементів управління польотом 4, приймача радіосигналів 5, передавача відеосигналів 6 і відеокамери 11, за винятком приймально-передавального засобу стільникового зв'язку 13, яке виконане в герметичній упаковці. Як приводи 8 можуть використовуватися електроприводи (фіг. 1), електропривод або двигун внутрішнього згоряння (фіг. 2) чи електропривод і двигуни внутрішнього згоряння (фіг. 3). Замок зовнішньої підвіски 10 виконаний з можливістю скидання або плавного опускання по команді оператора з пульта дистанційного керування додаткового рятувального засобу або корисного вантажу (не показані). При цьому додатковий рятувальний засіб може бути виконаний, наприклад, у вигляді легкого обруча, обладнаного леєром заданої довжини, або рятувального жилета, а корисним вантажем можуть бути контейнери з розміщеними в ньому медикаментами і/або продуктами чи місткості з водою, канати і таке інше. Обруч з леєром заданої довжини може використовуватися для рятування людей, що терплять лихо в ситуаціях, при яких рятівники не можуть наблизитися до цього місця на близьку відстань. Рятувальний жилет може використовуватися в ситуаціях, коли проводять рятування двох і більш терплячих лихо людей. Використання зазначених контейнерів і місткостей з розміщеними в них відповідно запасу води і/або медикаментів і/або продуктів дозволяє збільшити можливість виживання людей протягом часу, який необхідний для прибуття рятувальних евакуювальних засобів, а, наприклад, канати можна також використовувати при аварійних і монтажних роботах як на суші, так і на воді. Використання безпілотного літального апарата, що заявляється, з шістьма несучими гвинтами 7 і шістьма приводами 8 (фіг. 1, 2) або з одним несучим гвинтом 7 і одним приводом 8 і одним стабілізуючим гвинтом (фіг. 3, 4) або з п'ятьма несучими гвинтами 7 і п'ятьма приводами (фіг. 5, 6) визначається залежно від вирішуваних задач. Також залежно від вирішуваних задач на безпілотному літальному апараті можуть бути змонтовані додаткові технічні засоби, наприклад, тепловізор і/або гідроакустичний і/або світловий маяки (не показані), що зв'язані з джерелом живлення 3. Крім цього, при виконанні пошуково-рятувальних робіт в групі безпілотних літальних апаратів один з них, який виконує функції пошукового засобу, може оснащуватися повним відповідним комплектом бортового устаткування, а інші - мінімальним набором засобів, що необхідні для виконання польоту по заданих координатах в район точки і посадки біля терплячих лихо людей. Пульт дистанційного керування, засіб візуалізації польотної інформації і приймальнопередавальний засіб стільникового зв'язку можуть бути інтегровані в персональний комп'ютер з відображенням на його дисплеї щонайменше координат і візуальної обстановки, що надходить з безпілотного літального апарата. Представлена на фігурах креслення і в описі конструкція літаючого засобу не вичерпує всіх можливих варіантів його виконання. Зокрема, корпус апарата може бути виконаний з різних 3 UA 89026 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 матеріалів, у тому числі у вигляді надувної оболонки, а силове, навігаційне і інше устаткування змонтовано на корпусі іншим раціональним чином. Використання пропонованого літаючого пошуково-рятувального засобу здійснюють таким чином. Приклад 1. Надання допомоги одному або декільком терплячим лихо на воді в умовах візуальної видимості або за її відсутності. На водоймищі загального користування черговий рятівник розвертає рятувальний засіб у складі пульта дистанційного керування, засобу візуалізації польотної інформації і безпілотного літального апарата і направляє останній в район купання людей, де переводить літальний апарат в режим зависання на заданій висоті. Далі спостереження за водною поверхнею в цьому районі черговий рятівник здійснює як візуально, так і за допомогою дисплея засобу візуалізації польотної інформації. При необхідності надання допомоги тонучій людині черговий рятівник за допомогою пульта дистанційного керування переводить політ літального апарата в режим ручного керування і виконує підліт і приводнювання його в безпосередній близькості від цієї людини. При необхідності черговий рятівник запускає другий або декілька літальних апаратів. У момент приводнювання елементи керування польотом 4 автоматично відключають електроприводи 8, польотний контролер, приймач радіосигналів 5, передавач відеосигналів 6 і відеокамеру 11, за винятком (якщо він є) герметичного приймально-передавального пристрою стільникового зв'язку. За рахунок виконання корпусу таким, що забезпечує плавучість безпілотного літального апарата, а також оснащення його леєром, тонучий використовує літальний апарат як рятувальний круг. В цей район одночасно направляють рятувальний катер, команда якого здійснює евакуацію людини і безпілотного літального апарата. Після евакуації виконують огляд безпілотного літального апарата і, при необхідності, здійснюють його ремонт, після чого літальний апарат знову готовий до виконання роботи. Приклад 2. Виконання пошуку і рятування однієї терплячої лихо на воді людини в умовах відсутності прямої візуальної видимості. Після отримання інформації про терплячу лихо людину рятувальна служба, що розміщена на березі водоймища, розвертає рятувальний засіб у складі пульта дистанційного керування, засобу візуалізації польотної інформації і безпілотного літального апарата і направляє останній для пошуку і рятування людини. З пульта дистанційного керування оператор задає на елементи керування польотом 4 курс і висоту польоту безпілотного літального апарата, який забезпечує швидкий пошук терплячої лихо людини. В процесі пошуку блок передачі інформації 11 передає на засіб візуалізації польотної інформації відеозображення і координати району пошуку, що надходять від малогабаритної відеокамери 10 або приймально-передавального пристрою стільникового зв'язку 13. Після виявлення на засобі візуалізації зображення терплячої лихо людини оператор фіксує координати цієї точки, з пульта дистанційного керування переводить безпілотний літальний апарат в режим зависання і виконує його посадку на воду поряд з людиною. У момент приводнювання елементи керування польотом 4 автоматично відключають електроприводи 8, польотний контролер, приймач радіосигналів 5, передавач відеосигналів 6 і відеокамеру 11, за винятком герметичного приймально-передавального пристрою стільникового зв'язку 13. За рахунок виконання корпусу з можливістю забезпечення плавучості безпілотного літального апарата, а також оснащення його леєром, терпляча лихо людина використовує його як рятувальний засіб. В район лиха по встановлених координатах, направляють, наприклад, рятувальний катер, команда якого здійснює евакуацію людини і безпілотного літального апарата. Після евакуації виконують огляд безпілотного літального апарата і, при необхідності, його ремонт, після чого літальний апарат готовий до виконання роботи. Приклад 3. Рятування в умовах прямої візуальної видимості однієї людини, що терпить лихо на льоду. Після отримання інформації про терплячу лихо на льоду людину рятувальна служба, що розміщена на березі замерзлого водоймища, направляє рятувальний засіб у складі пульта дистанційного керування і безпілотного літального апарата і направляє останній для рятування терплячої людини. В операції використовують безпілотний літальний апарат, обладнаний замком зовнішньої підвіски із закріпленим в ньому легким обручем і леєром, довжина якого дозволяє надати допомогу людині з безпечної відстані. Над ополонкою з людиною оператор переводить безпілотний літальний апарат в режим зависання і скидає обруч. Людина захватує обруч руками і її витягують з ополонки на безпечну відстань. Потім оператор повертає безпілотний літальний апарат. Безпілотний літальний апарат можна також використовувати, наприклад, при проведенні аварійно-монтажних робіт при возведенні тимчасової поромної переправи або гасінні пожежі у висотній будівлі. В цьому випадку після прибуття аварійної команди до місця виконання робіт 4 UA 89026 U 5 10 15 20 25 30 оператор розвертає безпілотний літальний апарат у складі пульта дистанційного керування і безпілотного літального апарата, обладнаного замком зовнішньої підвіски. На зовнішній підвісці закріплюють один кінець каната з якірним зачепом, другий кінець якого надійно закріплюють на землі. По команді оператора з пульта керування безпілотний літальний апарат виконує зліт із закріпленим на замку зовнішньої підвіски вантажем і здійснює переліт на інший берег річки, де по команді оператора скидає кінець каната з якірним зачепом. При необхідності оператор здійснює посадку безпілотного літального апарата на іншому березі, наприклад, для забезпечення стільникового зв'язку. В процесі виконання робіт безпілотний літальний апарат використовують для доставки на зовнішній підвісці необхідних вантажів з одного берега на іншій. Використання безпілотного літального апарата полегшує і прискорює роботи при возведенні тимчасової поромної переправи. Безпілотний літальний апарат можна також використовувати, наприклад, для проведення аварійно-монтажних робіт при гасінні пожежі у висотній будівлі. В цьому випадку після прибуття аварійної команди до місця пожежі оператор розвертає безпілотний літальний апарат у складі пульта дистанційного керування і безпілотного літального апарата, обладнаного замком зовнішньої підвіски. На зовнішній підвісці закріплюють скручені пожежні рукави в потрібній кількості. По команді оператора з пульта управління безпілотний літальний апарат виконує зліт із закріпленим на замку зовнішньої підвіски вантажу і здійснює переліт до даху будівлі, де по команді оператора скидає або плавно опускає вантаж на дах. Члени пожежної команди, що піднялися на дах по ліфту або по сходових маршах, з'єднують рукави і розподіляють їх по поверхах, а один кінець рукава спускають на землю для з'єднання з гідрантом. При необхідності безпілотний літальний апарат доставляє на дах інші корисні вантажі, наприклад канати, носилки, засоби медичної допомоги. Використання безпілотного літального апарата полегшує і прискорює роботу пожежної команди. Вдосконалений пошуково-рятувальний літаючий засіб апробований на діючому макеті безпілотного літального апарата, результати якого підтвердили отримання технічного результату, що заявляється. Висока оперативність проведення пошуково-рятувальних робіт і здійснення посадки як на тверду поверхню, так і на воду поряд з терплячими лихо людьми дозволяє істотно підвищити ефективність виконання пошуку і надання безпосередньої допомоги. При цьому порівняно невисока вартість і можливість доставки додаткових рятувальних засобів і різних вантажів в важкодоступні місця істотно розширює функціональні можливості засобу, що заявляється. Засіб може широко використовуватися аварійнопошуковими службами, відповідними службами відомства по надзвичайних ситуаціях та іншими гражданськими и військовими організаціями. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 1. Літаючий пошуково-рятувальний засіб, що виконаний у вигляді безпілотного літального апарата гелікоптерного типу, на корпусі якого змонтовані щонайменше один несучий гвинт з приводом, елементи керування польотом, відеокамера з передавачем відеосигналів, приймач радіосигналів і джерело живлення, при цьому згаданий літальний апарат виконаний з можливістю взаємодії з пультом дистанційного керування за допомогою приймача радіосигналів і взаємодії із засобом для візуалізації польотної інформації за допомогою передавача відеосигналів, який відрізняється тим, що корпус виконаний з можливістю забезпечення плавучості згаданого літального апарата на воді із заданою масовою водотоннажністю, а на корпусі закріплений замок зовнішньої підвіски, який виконаний з можливістю скидання або опускання за допомогою пульта дистанційного керування підвісного рятувального засобу і/або вантажу. 2. Літаючий пошуково-рятувальний засіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що корпус виконаний із закріпленим по його периметру леєром. 3. Літаючий пошуково-рятувальний засіб за пунктами 1 або 2, який відрізняється тим, що корпус виконаний із змонтованим на ньому герметичним приймально-передавальним пристроєм стільникового або супутникового зв'язку. 4. Літаючий пошуково-рятувальний засіб за будь-яким з пунктів 1-3, який відрізняється тим, що він виконаний з можливістю відключення перед посадкою на воду приводів несучих гвинтів, елементів керування польотом, відеокамери з передавачем відеосигналів, приймача радіосигналів. 5 UA 89026 U 6 UA 89026 U 7 UA 89026 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8