CC BY
68
ЭЛЕКТРОННЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «APRЮRI. CЕРИЯ: ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ»
УДК 629.7.047.2
№ 3 2016
СИСТЕМЫ СПАСЕНИЯ ПАССАЖИРОВ И ЭКИПАЖЕЙ САМОЛЕТОВ
Хвощев Сергей Олегович
студент
Киселев Денис Юрьевич
канд. тех. наук Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева, Самара
Аннотация. Данная статья посвящена поиску решения проблемы спасения жизни пассажиров и экипажей с терпящего аварию летательного аппарата. Дан обзор заявляемых изобретений, связанных с обеспечением безопасности на воздушном транспорте.
Ключевые слова: спасательная система; обитаемый модуль; системы самолета.
RESCUE SYSTEMS OF AICRAFT'S PASSENGER AND CREW
Khvoshchev Sergey Olegovych
student
Kiselev Denys Yurevich
candidate of technical science Samara University, Samara
Abstract. This article is dedicated to find a solution to the problem of saving the passengers and crews life suffering from a crash of the aircraft. A review of the claimed inventions is related to provide the safety in air transport.
Key words: escape system; habitable room; aircraft systems.
Одной из важнейших задач всех специалистов авиационно - транспортного производства является обеспечение безопасности. При взлете и посадке, во время полета пассажирского самолета на случай авиакатастрофы не предусмотрено никаких возможностей для спасения жизни пассажиров и экипажа. Несмотря на то, что вопросам обеспечения безопасности на воздушном транспорте уделяется первостепенное внимание, чрезвычайные ситуации все же происходят. Анализ авиационных катастроф позволил разработать ряд принципиально новых систем спасения. Рассмотрим ряд изобретений, направленных на создание универсальной системы спасения пассажиров и экипажей самолета, которые можно было бы использовать как при разработке новых самолетов, так и при модернизации и доработке находящихся в эксплуатации самолетов.
Система спасения экипажа и пассажиров пассажирского самолета, разработанная Глущенко Анатолием Юрьевичем [1], заключается в разделении фюзеляжа на две части, как показано на (рис. 1),верхнюю часть 1 фюзеляжа, отделяемую от нижней части 2 аэродинамическим встречным потоком с помощью тормозного парашюта 3.
Устройство работает следующим образом. Под действием усилий от тормозного парашюта 3 верхняя отделяемая часть 1 фюзеляжа приподнимется и, опираясь тросом на опорный штырь 11, набегающим потоком разворачивается, отделяется и сносится с траектории полета
ю
Рис. 1. Процесс разделения фюзеляжа
Части фюзеляжа соединены между собой по горизонтальной линии их раздела разъемными шарнирами.
Кресла пассажиров выполняются разделяемыми и состоят из жестких частей 14, которые крепятся на палубу пассажирского салона нижней части 2 фюзеляжа самолета.
Рис. 2. Кресло пассажиров
На (рис 2) представлено кресло пассажиров по патенту Глущенко. На жесткие части 14 установлены отделяемые сидения, выполненные в виде коробов 16 из мягких материалов. Передние открытые части коробов в случае чрезвычайной ситуации закрываются защитными шторками 17, которые в нерабочем положении размещены в нижних частях коробов 16. Гибкие тяги 19 защитных шторок 17 соединены с корпусами защелок 18, установленных в верхних частях коробов 16. Гибкие тяги 19 защитных шторок 17 соединены разрывными тросиками 20, закрепленными на верхней отделяемой части 1 фюзеляжа.
Каждое кресло имеет спасательный парашют, размещенный в верхней части короба. Стенки короба кресла выполнены в виде эластичных оболочек. При отделении мягкого сиденья от жесткой части срабатывает источник наддува, которым снабжены эластичные оболочки. Мягкая отделяемая оболочка каждого кресла снабжена радиомаяком.
Разработка системы спасения Г.Ю. Халидова [2] в отличие от патента Глущенко, предлагает фюзеляж самолета выполнить цельным, а пассажирский салон летательного аппарата разделить на секции с дверными проемами.
На (рис 3) иллюстрируется данное изобретение.
4 7 9 7
Рис. 3. Самолет в сборке
Фюзеляж самолета 1 выполнен цельным. Пассажирский салон мо" V у» V V
жет состоять из одной или нескольких секций 2. В случае аварийной ситуации сопрягаемые дверные проемы, с помощью которых между собой, с пилотской кабиной 4 и хвостовой частью 8 соединяются пассажирские секции, принудительно герметически закрываются. В верхней части фюзеляжа размещены камеры 5 с парашютами.
В местах крепления крыльев, вдоль корпуса фюзеляжа и по окружностям между пилотской кабиной размещают устройства 7, обеспечивающие отделение корпуса фюзеляжа. В качестве таких устройств могут быть встроенные заряды (кумулятивные, пороховые, пиропатроны и др.) направленного действия, разрезающие обшивку фюзеляжа по окружности и вдоль по горизонтали.
При объявлении тревоги закрываются дверные проемы 3 (рис. 4). Затем в определенной последовательности срабатывают устройства 7, отсекающие от фюзеляжа сначала хвостовую часть 8 и крылья самолета, а затем последовательно части фюзеляжа с пассажирскими секция-
ми. Далее происходит разрезка устройствами 7 нижнего сегмента 9 части фюзеляжа с пассажирской секцией. По команде бортовых компьютеров выводятся парашюты, и начинается этап мягкой посадки. В носовой части самолета предусмотрена возможность герметизации пилотской кабины 4, размещения парашюта достаточной мощности для обеспечения ее мягкой посадки. Не исключается использование для спасения экипажа катапультирования.
Рус. 4. Разделение самолета на спасательные секции
В варианте спасательной системы Joey P. Elizondo, самолет оснащен специально оборудованным фюзеляжем цилиндрической формы и дезинтегрируемым в аварийной ситуации хвостовым отсеком [3; 4].
Для спасения пассажиров и экипажа внутри фюзеляжа расположен набор обитаемых модулей цилиндрической формы.
Каждый обитаемый модуль оснащен системой жизнеобеспечения, средствами пожаротушения, системой амортизации, надувными средствами приводнения, а также специальной аппаратурой по определению характера поверхности, на которую опускается модуль.
В случае аварийной ситуации инициируется работа 4 пар щитков для отделения от фюзеляжа хвостового отсека и 4 пар щитков для вытягивания набора обитаемых модулей из фюзеляжа (показано на рис. 5 и рис 6).
ч
Рис. 5. Работа щитков отделения и вытягивания
Рис. 6. Процесс вытягивания обитаемых модулей
Так как набор обитаемых модулей присоединен к хвостовому отсеку, то начавший отделяться от фюзеляжа хвостовой отсек начнет вытягивать из фюзеляжа набор обитаемых модулей. Весь процесс основан на эффекте аэродинамического торможения.
Когда передний обитаемый модуль покидает фюзеляж, с помощью пиросистемы, последовательно производится разрыв соединений модулей в наборе. Одновременно с разрывами соединений модулей, происходит развертывание парашютов (рис. 7).
Рассмотрим иную систему спасения экипажа и пассажиров пассажирского самолета [5].
Рис. 7. Спуск обитаемых модулей
В данной системе фюзеляж самолета представляет собой набор обитаемых моделей и переходных отсеков. В случае аварийной ситуации командир экипажа отдает команду на срабатывание быстродействующих средств дезинтеграции, которые производят отделение от фюзеляжа крыльев, стабилизатора, горизонтального оперения и силовых установок. Сразу после этого срабатывают подсистемы разделения фюзеляжа на отдельные модули и хвостовой отсек. С помощью тормозной парашютной подсистемы обеспечивается разведение каждого из модулей и хвостового отсека друг от друга. В процессе разведения модулей фюзеляжа происходит развертывание многокупольных парашютных систем, установленных на каждом модуле и хвостовом отсеке.
Для возможности управления траекторией снижения каждый обитаемый модуль и хвостовой отсек оснащены боковыми рулями. С их помощью осуществляется вращение вокруг вертикальной оси парашютных систем. Купола многокупольной парашютной системы имеют конструктивную воздухопроницаемость. В качестве такого конструктивного элемента могут быть несимметрично расположенные отверстия и щели 18 (рис. 8). Они позволяют создавать боковую аэродинамическую силу, которая способствует возможности управлять траекторией снижения.
Рис. 8. Процесс спуска спасательных модулей
Особый интерес представляет система спасения пассажиров и экипажей с терпящего аварию летательного аппарата, предложенная Киселевым Владимиром Владимировичем [6].
В качестве аварийно-спасательной системы предлагается использовать двухмодульную конструкцию самоспасаемого «самолета-планерлета».
Система представляет собой конструкцию, состоящую из двух основных частей. Первая часть - это основание фюзеляжа, нижний продольный отсек фюзеляжа, в котором размещается все оборудование самолета, которое каким-либо способом может представлять опасность для пассажиров и экипажа. Вторая же часть - это верхняя часть фюзеляжа, которая представляет собой планерлет. Планерлет крепится к основанию фюзеляжа с помощью держателей, замки которых имеют пиротехнический привод или привод двойного действия - пиротехнический и пневматический. Планерлет содержит средне- или верхнерасположенное крыло с закрылками и рулями крена и хвостовое оперение с рулями высоты и направления. Два вспомогательных реактивных двигателя размещаются в мотогондолах, которые крепятся к основанию киля.
Планерлет использует для автономной посадки (рис. 9) собственную носовую двухколесную стойку шасси 18 и две крыльевые стойки 19.
А -
Рис. 9. Шасси самолета
Крыло самолета-планерлета вблизи центроплана имеет почти круглую в плане форму. Такое крыло, при определенной путевой скорости, создает значительную подъемную силу, которая обеспечивает безопасное снижение и посадку планерлета с экипажем и пассажирами.
Большинство запатентованных устройств систем спасения невозможно использовать и применять для доработки или модернизации находящихся в эксплуатации самолетов. Изготовление новых конструкций самолетов с наличием дополнительных устройств, помимо традиционных, которые обеспечивали бы спасение пассажиров и экипажа на пассажирском самолете требуют больших финансовых вложений. Именно по этой причине, несмотря на острую востребованность, системы спасения пассажиров и экипажей до настоящего времени не применялись в гражданской авиации.
Список использованных источников
1. Глущенко А.Ю. Пат. № 2403176 (РФ). МПК В 64 С 1/32, B 64 D 25/08. Устройство аварийного спасения пассажиров.
2. Халидов Г.Ю. Пат. № 2200688 (РФ). МПК B 64 D 25/08.Способ аварийной эвакуации пассажиров с самолета.
3. Joey P. Elizondo, Пат. № 5921504 (США). МПК В 64 С 1/32. Aircraft passenger extraction system.
4. Бобылев Г.В. Пат .№ 227222 (РФ). МПК B 64 С 1/32, B 64 D 25/00. Аварийно-спасательная система спасения пассажиров.
5. Бомштейн К.Г., Лялин В.В., Малышев В.В., Морозов В.И., Пугачев Ю.Н., Селяков Л.Л., Пат. № 2187443 (РФ). МПК B 64 D 25/12., В 64 С 1/32, Аварийно-спасательная система самолета.
6. Киселев В.В., Пат. № 2152335 (РФ). МПК B 64 D 25/08. Аварийно-спасательная система спасения пассажиров, экипажа и грузов при аварии самолета в воздухе.
