Літак із пристроєм для порятунку пасажирів при аварійній ситуації

Літак із пристроєм для порятунку пасажирів при аварійній ситуації, що включає: фюзеляж з люками для входу й виходу пасажирів і членів екіпажу з пілотською кабіною, оснащеною бортовим комп'ютером і пристроєм для подачі електричних команд у необхідній послідовності по реалізації програми порятунку, що, у випадку ухвалення рішення про евакуацію пасажирів, може бути включений бортовим комп'ютером, пілотом або із Землі; крила; хвостове оперення; двигуни; шасі; аварійний люк в хвостовій частині фюзеляжу, виконаний з можливістю його автоматичного відкривання, і крісла пасажирів, який відрізняється тим, що: літак оснащений щонайменше одним, розташованим усередині фюзеляжу, жорстким герметичним теплоізольованим десантним контейнером, усередині якого в поздовжньому напрямку встановлені крісла пасажирів і членів екіпажу; у верхній і нижній частинах фюзеляжу встановлені, відповідно, верхні й нижні напрямні, які виконані з можливістю взаємодії з ними відповідних елементів контейнера і є засобами для фіксації згаданого контейнера в нерухливому стані й розфіксації для пересування контейнера уздовж фюзеляжу автоматично, по команді пілота або із Землі, причому задні кінці нижніх напрямних розташовані в зоні шарнірів відкривання аварійного люка, а верхні напрямні у хвостовій частині фюзеляжу подовжені на величину, вибрану з урахуванням довжини контейнера таким чином, щоб останній міг залишити фюзеляж без контакту з аварійним люком, у його відкритому положенні, і з іншими елементами фюзеляжу; 2 (19) 1 3 Корисна модель відноситься до літакобудування, зокрема, до конструкції пасажирських та вантажопасажирських літаків з підвищеною безпекою польоту. Відомо, що, хоча число жертв при авіакатастрофах набагато менше, ніж при автодорожніх пригодах, проблема забезпечення безпеки авіапасажирів, як і раніше, є однією з самих актуальних і для її рішення було ужито багато заходів у світовому співтоваристві. Відомий, наприклад, літак із крилом, що містить надувну оболонку з укріпленими на ній посилюючими панелями для додання крилу необхідної жорсткості (US 3481569). Однак, таке крило може бути використано тільки для надлегких літаків. Відомий літак з додатковим крилом, що випускається з фюзеляжу у випадку аварії (US 2193029). Воно оснащено одношаровою гнучкою обшивкою і також не може використовуватися для порятунку магістральних літаків. Відомий пристрій для порятунку літального апарата, що містить аварійне крило, яке випускається з фюзеляжу, що виконано телескопічним, з розміщеною в ньому телескопічною конструкцією (SU 1839660). У неробочому положенні крило може вбиратися всередину. Однак, надування аварійних крил стисненим повітрям через отвори вентилів не може здійснюватися миттєво. В RU 2335431 С2 цей пристрій удосконалений розміщенням у крилі пристрою швидкісного надування у вигляді кумулятивного заряду вибухової речовини з електричним зривником. Однак, телескопічне крило при будь-якому тиску газу в ньому не може забезпечити необхідної жорсткості й аеродинаміки. Ідея висувних крил розвивається в RU 2114030 С1. Суть винаходу полягає в тому, що у літака, який містить оснащені крильми, відокремлювані одна від іншої, верхню й нижню частини фюзеляжу, з їх поздовжнім швидкорознімним з'єднанням, відсіки для пасажирів і екіпажу знаходяться у верхній частині фюзеляжу, яку десантують. Двигуни, енергоносії й вантажний відсік при цьому розташовані в нижній частині фюзеляжу. Крила верхньої частини виконані висувними. Тим самим аеродинамічні характеристики літака можуть змінюватися до меж, які дозволяють посадити літак без його руйнування. Недоліком є неможливість повторного стикування верхньої й нижньої частин. Цілий ряд пропозицій базується на ідеї розрізування літака при виникненні аварійної ситуації й порятунку його частини з пасажирами. Так, з RU 2171209 С1 відома авіаційна пасажирська капсула порятунку, що уявляє собою частину пасажирського салону. Вона виконана у вигляді поміщеного в цільний фюзеляж герметичного відсіку, що включає парашут і лебідку. Парашут з'єднаний із тросами, другі кінці яких з'єднані з лебідкою через розподільний механізм, що зменшує швидкість приземлення капсули й забезпечує її м'яку посадку. Вивільнення капсули з фюзеляжу здійснюється розрізуванням фюзеляжу по поперечних площинах, у яких розміщені спеціальні підривні засоби. 52936 4 Так саме й в RU 2177441 С2 для виводу з фюзеляжу пасажирської капсули застосовується його підривне розрізування. В RU 2200688 С2 за задумом винахідників для прискорення звільнення пасажирської секції, від останньої за допомогою підривного різання відділяються хвостова частина, пілотська кабіна й крила. Ця ж ідея реалізована в RU 2021164 С1, де засіб відділення частин літака друг від друга пропонується виконати у вигляді піроболтів, які з'єднані з годинниковим механізмом підривного пристрою. Винахід за UA 18033 А, крім підривного розрізання фюзеляжу, характеризується тим, що аварійна площадка з установленими на ній пасажирськими кріслами виштовхується в задньому напрямку за допомогою піропатронів і парашутів. Однак, при такому виштовхуванні можливе заклинювання елементів площадки. У літаку за RU 29032 U1 фюзеляж виконаний з можливістю роз'єднання як по вертикальній, так і по горизонтальній площинах. Пасажири перебувають у передній верхній частині. Розрізанням корпусу літака в певній послідовності на кілька частин за допомогою кумулятивних зарядів характеризується й спосіб по RU 2200688 С1. Після відділення носа фюзеляжу, крил і хвоста відділяються дах і блоки крісел з людьми, які на парашутах спускаються на землю. Недоліком всіх наведених вище рішень із використанням підривного розрізання корпусу літака є необоротність руйнування, з неможливістю подальшого використання літака. Крім того, при розрізанні спрямованими вибухами є небезпека ушкодження, розгерметизації або руйнування капсули або іншого засобу, у якому або на якому перебувають люди. Ускладнюється обслуговування літака у зв'язку з необхідністю підтримки цілісності зарядів і піроболтів і перевірки цього. Нарешті, можлива детонація кумулятивних зарядів при блискавці. Найближчим до запропонованого по суті й технічному результату, що досягається, є літак із пристроєм для порятунку пасажирів при аварійній ситуації за UA 67783 С2. Літак містить фюзеляж з люками для входу й виходу членів команди й пасажирів, бортовими ілюмінаторами, пілотською кабіною й двома аварійними люками в задній частині, крила, хвостове оперення й рухову установку. Крісла пасажирів, оснащені індивідуальними парашутами, установлені на закріплених уздовж фюзеляжу напрямних. Є пристрої для кріплення крісел у їхньому штатному положенні, розфіксації цих кріплень при подачі електричної команди на евакуацію й для транспортування крісел, за допомогою витягаючих пристроїв, до відкритих аварійних люків для десантування крісел разом з пасажирами. Керування евакуацією здійснюється пристроєм для подачі електричних команд у необхідній послідовності по реалізації програми порятунку, що може бути включене пілотом або із Землі. Відповідно до одного з варіантів, всі крісла пасажирів можуть бути об'єднані трубчастим каркасом. Па 5 52936 6 рашутами оснащені не тільки крісла, але й самі фіксації для пересування контейнера уздовж фюпасажири. зеляжу автоматично, по команді бортового комПеревагою прототипу, у порівнянні з охаракп'ютера, пілота або із Землі, причому задні кінці теризованими вище пристроями, є збереження нижніх напрямних розташовані в зоні шарнірів відцілісності літака. Як недолік варто вказати наступкривання аварійного люка, а верхні напрямні у не: хвостовій частині фюзеляжу подовжені на величи- незахищеність пасажирів під час евакуації від ну, обрану з урахуванням довжини контейнера низьких температур на великих висотах польоту; таким чином, щоб останній міг покинути фюзеляж - для катастрофічної ситуації занадто довгий без контакту з аварійним люком, у його відкритому час, необхідний для покидання літака у випадку положенні, і з іншими елементами фюзеляжу; індивідуального десантування крісел; - літак оснащений засобом для автоматичного - при короткочасному застосуванні великої кізакривання аварійного люка після висування конлькості парашутів можливий прояв «аеродинамічтейнера з фюзеляжу, а контейнер оснащений: ного затінення», коли одні купола парашутів ство- пристроєм для переміщення контейнера узрюють для інших повітряні ями; довж фюзеляжу, у напрямку аварійного люка; - відсутність засобів життєзабезпечення (ме- підлогою й торцевими стінками з прорізами й дичної допомоги, води, їжі, засобів пожежогасіння, дверима в них, що герметично закриваються та зв'язку) у пасажирів, що приземлилися або приворозташовані опозитно дверям пілотської кабіни й днилися, до прибуття рятувальників. Необхідно суміжних контейнерів; врахувати, що у важкодоступних районах рятува- пасажирськими люками, для входу й виходу льники можуть виявитися й через кілька діб; пасажирів, розташованими опозитно люкам того ж - можливість поразки людей на землі при припризначення у фюзеляжі; земленні великої кількості крісел; - у своїй верхній частині - відсіками з відкид- нереалістичність вдалого приземлення (приними люками для розміщення в них гальмових воднення) пасажирів на парашуті через їхню пропарашутів контейнера, причому, люки виконані з фесійну непідготовленість. Серед пасажирів зоможливістю їхнього автоматичного відкривання, а всім не обов'язково можуть виявитися колишні парашути - з можливістю автоматичного привепарашутисти або льотчики. Особливому ризику дення їх у дію; піддаються діти, інваліди, люди літнього віку. - у своїй нижній частині - відсіками з відкидниЗадачею корисної моделі є створення літака з ми люками для розміщення амортизаційних балопристроєм для порятунку пасажирів при аварійній нів, переважно, таких, що наповнюють газом, з ситуації, при застосуванні якого не тільки б забезможливістю автоматичного відкривання цих люків, печувалася його цілісність і можливість наступного автоматичного надування цих балонів по сигналу використання, але й був істотно підвищений стувисотоміра і їхньої установки перед приземленням пінь надійності порятунку пасажирів і поліпшені або приводненням нижче нижньої габаритної поумови їхнього життєзабезпечення, починаючи від верхні контейнера на задану величину; евакуації з літака й аж до прибуття рятувальників. - у своїй нижній частині - малогабаритними раОкрім саме пасажирів, даний пристрій має також кетними двигунами м'якої посадки; охоплювати рятування членів екіпажу, місцезна- бортовим комп'ютером, здатним контролюваходження яких у пілотській кабіні після виникнення ти орієнтацію контейнера в просторі, швидкість аварійної ситуації не є необхідним для продовспуску, відстань до поверхні Землі або води; ження польоту та рятування самого літака. - відсіком бортової автоматики й вимірювальДля рішення поставленої задачі пропонується ної апаратури, у тому числі, пристроєм для визналітак із пристроєм для порятунку пасажирів при чення місця розташування контейнера; аварійній ситуації, що включає: фюзеляж з люками - індивідуальними засобами для амортизації для входу й виходу пасажирів і членів екіпажу, та з та фіксації із забезпеченням безпеки пасажирів і пілотською кабіною, оснащеною бортовим комп'ючленів екіпажу в момент приземлення або приводтером і пристроєм для подачі електричних команд нення контейнера; у необхідній послідовності по реалізації програми - індивідуальними й колективними засобами порятунку, що, у випадку ухвалення рішення про автономного життєзабезпечення після приземленевакуацію пасажирів, може бути включеним борня або приводнення контейнера. товим комп'ютером, пілотом або із Землі; крила; Таке виконання літака з рятувальним пристрохвостове оперення; двигуни; шасі; аварійний люк у єм дозволяє усунути відзначені недоліки прототихвостовій частині фюзеляжу, виконаний з можлипу. Виконання десантного, або евакуаційного, конвістю його автоматичного відкривання, і крісла тейнера жорстким, герметичним, пасажирів. Відповідно до корисної моделі: теплоізольованим й оснащеним зазначеними за- літак оснащений щонайменше одним, розтасобами дозволяє надійно приземлити або приводшованим усередині фюзеляжу, жорстким герметинити контейнер з пасажирами й членами екіпажа, чним теплоізольованим десантним контейнером, визначити координати місцезнаходження контейусередині якого в поздовжньому напрямку встанонера й повідомити їх рятувальним службам. Під влені крісла пасажирів і членів екіпажу; час спуску й до прибуття рятувальників життя па- у верхній і нижній частинах фюзеляжу встасажирів, уже контейнера, не наражається на небеновлені, відповідно, верхні й нижні напрямні, які зпеку, у тому числі, через низькі температури на виконані з можливістю взаємодії з ними відповідвеликих висотах зовні контейнера. Можливість них елементів контейнера, і є засоби для фіксації оснащення контейнера всіма необхідними засобазгаданого контейнера в нерухливому стані й розми, від ракет і балонів для м'якої посадки до меди 7 52936 8 каментів, води, їжі, виключає залежність імовірнофіксації контейнера в нерухливому стані й розфіксті виживання людей від їхнього віку, стану здоросації для його пересування уздовж фюзеляжу авв'я, професійних навичок. томатично, за отриманою командою (не показані). Сутність корисної моделі пояснюється схемаУ верхній частині контейнера 11 улаштовані тичним кресленням, де: на: фіг. 1 показаний вид відсіки 23 з люками, що автоматично відкриваютьзапропонованого літака збоку; фіг. 2 - те ж, вид ся (не показані) для розміщення в них посадкових зверху; фіг. 3 - розріз А-А на фіг. 2; фіг. 4 - розріз парашутів 24, 25 (фіг. 6) контейнера. У нижній часБ-Б на фіг. 3; фіг. 5 - виведення десантного контині контейнера 11 улаштовані відсіки з люками, тейнера з фюзеляжу; фіг. 6 - приземлення контейщо автоматично відкриваються (не показані) для нера. розміщення в них надувних амортизаційних балоЗапропонований літак містить фюзеляж 1 (фіг. нів 26, включення наповнення газом яких при зни1, 2) з бортовими ілюмінаторами 2 і пілотською женні контейнера здійснюється по сигналу барокабіною 3, крила 4, хвостове оперення 5 з кілем 6, метричного висотоміра. Балони перед двигуни 7 і шасі (не показані). приземленням або приводненням установлюються Пілотська кабіна оснащена всіма звичайними на такій висоті, щоб бути нижче нижньої габаритдля пілотської кабіни пасажирського, або вантажоної поверхні контейнера на задану величину. Тапасажирського літака засобами сигналізації й кекож у нижній частині контейнера розміщені малорування, а також пристроєм для подачі електричгабаритні ракетні двигуни 27 м'якої посадки. них команд у необхідній послідовності по Кожний з контейнерів 11 обладнаний автонореалізації програми порятунку. У випадку ухваленмними системами кондиціювання повітря й освітня рішення про евакуацію пасажирів, цей пристрій лення та інерційним електрогенератором (не покаможе бути приведеним в дію бортовим комп'ютезані), що виконаний водозахисним, закритого типу. ром, пілотом або з Землі. У штатному положенні, коли контейнери 11 переУ фюзеляжі також є люки 8 для входу й виходу бувають у середині фюзеляжу, згадані системи членів екіпажу й пасажирів, а у хвостовій частині підключені до відповідних систем літака легко розфюзеляжу розташований проріз із аварійним люнімними з'єднувальними муфтами (не показані). ком 9. Він виконаний з можливістю автоматичного Пасажирська частина контейнера 11 обладнавідкривання щодо шарніра 10 (фіг. 5). на звичайною гарнітурою пасажирських салонів У середині фюзеляжу, в його поздовжньому літаків. Для розміщення ручної поклажі використонапрямку, розташовані один або два й більше гевуються полки 28, а для габаритного багажу - відрметичних теплоізольованих десантних контейнесіки 29 під підлогою 14, у якому передбачені вікна рів 11. Вони мають звичайну каркасну несучу консз люками (не показані). Крім того, передбачений трукцію у вигляді шпангоутів 12 (фіг. 3, 4), відсік (не показаний) бортової автоматики й виміпоздовжніх балок і стрингерів із зовнішньою обширювальної апаратури, у тому числі, пристрій для вкою (не показані), в яку вбудовані ілюмінатори 13. визначення місцезнаходження контейнера. Також Останні розташовані опозитно бортовим ілюмінаконтейнер оснащений бортовим комп'ютером (не торам 2 фюзеляжу. Підлога 14 розділяє простір показаний), здатним контролювати орієнтацію конконтейнера на верхню, пасажирську, 15 і нижню, тейнера в просторі, швидкість спуску, відстань до вантажну, 16 частини. У середині контейнера поверхні Землі або води. встановлені крісла 17 пасажирів. Частина крісел у Кожне крісло 17 обладнане надувними рятупередній частині переднього контейнера при повальними жилетами й автоматичними поясами садці в літак резервується для членів екіпажу. У безпеки для фіксації тіла при приземленні або торцях контейнерів опозитно один одному, якщо приводненні (не показані). Передбачений відсік контейнерів більше одного, виконані прорізи (не для медикаментів, питва й продуктів харчування, а показані) з дверима, що герметично закриваються також туалет (не показані). (не показані). Передні двері переднього контейнеЗапропонований літак експлуатується в такий ра розташовані опозитно дверям пілотської кабіни. спосіб. Після оцінки ситуації як аварійної, бортоУ верхній і нижній частинах фюзеляжу встановими комп'ютерами, або пілотом, або із Землі в влені, відповідно, верхні 18 і нижні 19 напрямні. необхідній послідовності ініціюється реалізація Напроти їх до контейнера 11 закріплені колеса 20, програми порятунку. Сюди входять: відкриття ава21 з можливістю кочення по напрямних фюзеляжу. рійного люка 9, розфіксація контейнера(ів) 11, пеКонструктивно ці елементи можуть бути виконані ресування контейнера(ів) по напрямним 18, 19 до по іншому. Важливо, щоб контейнер міг переміщавідкритого люком 9 прорізу фюзеляжу, виштовхутися уздовж фюзеляжу в напрямку до люка 9. Завання гальмових парашутів 22 після досягнення дні кінці нижніх напрямних розташовані в зоні шаконтейнером краю прорізу. Після виходу контейрніра 10. Верхні напрямні 18 у хвостовій частині нера за межі фюзеляжу з відсіків 23 виводяться фюзеляжу подовжені на величину, обрану з урапосадкові парашути 24, 25, які забезпечують плавхуванням довжини контейнера 11 таким чином, ні приземлення або приводнення контейнера. Для щоб останній міг покинути фюзеляж без контакту з зменшення швидкості контейнера в момент його аварійним люком, у його відкритому положенні, та зіткнення з поверхнею Землі до мінімально можз іншими елементами фюзеляжу (фіг. 5). Переміливої здійснюється включення двигунів 27 і висущення контейнера здійснюється за допомогою вання й надування балонів 26. малорозмірного ракетного двигуна або електромеБезпосередньо перед здійсненням рятувальханічного привода (не показані). Видалення конної операції члени екіпажу, не задіяні в керуванні тейнера від фюзеляжу здійснюється гальмовими літаком, займають місця в зарезервованих кріслах парашутами 22. Передбачені також засоби для 11. 9 52936 10 Після евакуації контейнера з літака, залежно Запропонований літак може бути виготовлевід висоти знаходження літака й характеру й стуний на основі доступних на вітчизняному й закорпеню серйозності аварії, у пілота ще залишається донному ринках вузлів і деталей. Тактико-технічні якийсь час для виправлення ситуації. У практиці можливості літака не погіршуються. Але, у порівбувають аварійні ситуації, коли необхідні заходи нянні з охарактеризованими вище аналогами, нова щодо виправлення ситуації, а також посадка літавластивість літака полягає в усуненні обов'язковока не допускаються при наявності на борті пасаго його руйнування для реалізації порятунку пасажирів. У випадку ж попередньої евакуації пасажижирів. Що ж стосується прототипу, у якому руйнурів з літака в контейнері, такі заходи можуть бути вання літака теж не передбачається, у виконані й літак, із припустимим ступенем ризику, запропонованому літаку забезпечується набагато може бути врятований. У той же час, при неможбільше високий рівень надійності порятунку й коливості виправлення ситуації після евакуації пасамфортності умов, у яких перебувають пасажири жирів, пілот(и) повинний(і) катапультуватися й при проведенні операції порятунку. урятувати своє життя. Цифрові позначення 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Фюзеляж Ілюмінатор Пілотська кабіна Крило Хвостове оперення Кіль Двигун Люк для входу й виходу Аварійний люк Шарнір Десантний контейнер Шпангоут Ілюмінатор Підлога Пасажирська частина 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Вантажна частина Крісло Верхня напрямна Нижня напрямна Верхнє колесо Нижнє колесо Гальмовий парашут Парашутний відсік Посадковий парашут Посадковий парашут Балон Ракетний двигун м'якої посадки Полка Відсік під підлогою 11 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 52936 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601