Способ катапультирования и катапультируемое кресло - RU2102289C1

Описание

Изобретение относится к индивидуальным аварийным спасательным средствам, в частности, к спасательным средствам защиты, преимущественно, водителей транспортных средств, например, самолетов и автогонщиков.

Известен способ катапультирования, заключающихся в выбросе катапультируемого кресла из транспортного средства, раскрытии парашютной системы и спуске катапультируемого кресла на парашютной системе (авт. свид. N 135766, кл. B 64 D 25/11, 1961).

Известно катапультируемое кресло, содержащее сиденье, установленное с возможностью перемещения в пространстве посредством двигателя и парашютную систему, подсоединенную к сиденью (авт. свид. N 135766, кл. B 64 D 25/11, 1961).

Недостатки этого способа и устройства: необходимость стабилизации катапультируемого кресла в пространстве для раскрывания парашютов при его спуске на землю, большие перегрузки во время отстрелов катапультируемого кресла из транспортного средства, требующие хорошей физической и психологической подготовки летчика, недостаточная защищенность пилота после отстрела кресла, возможное попадание в него быстро летящих осколков и обломков, недостаточная защищенность пилота при приземлении или приводнении.

Этот способ и устройство практически невозможно использовать в автомобильных средствах без травмирования водителей при их приземлении. В то же время при высоких скоростях движения в соревнованиях, например, гоночных автомобилей "Формулы-1", скутеров и катеров с форсированными скоростными двигателями возникают проблема обеспечения безопасности и сохранения жизни пилотов этих транспортных средств. Подушки безопасности, применяемые в автомобильном транспорте и автоматически заполняемые газом в аварийной ситуации, тем самым, смягчая силу лобового удара о руль и переднюю панель, не позволяют решить задачу безопасности в полной мере, т.к. водитель во время аварии остается внутри транспортного средства, корпус которого может получить сильные механические деформации, загореться при аварии или утонуть вместе с водителем, например, при аварии катера или падении автомобиля в водоем.

Задача, решаемая изобретением повышение безопасности.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения снижение требований к стабилизации катапультируемого кресла в пространстве, снижение ударного воздействия на катапультируемое кресло при приземлении и обеспечение возможности приводнения.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном способе катапультирования путем выброса катапультируемого кресла из транспортного средства, раскрытия парашютной системы и спуска катапультируемого кресла на парашютной системе, согласно изобретению в качестве парашютной системы используют систему газонепроницаемых оболочек, которые размещают вокруг катапультируемого кресла и и каждую из которых выполняют с замкнутым объемом, а раскрытие парашютной системы проводят надуванием газонепроницаемых оболочек газом.

Возможны варианты реализации способа, в которых целесообразно, чтобы:
при надувании газонепроницаемой оболочки она принимала сферическую форму,
поверхность системы газонепроницаемых оболочек после их надувания образовывала поверхность, вписанную в сферу,
газонепроницаемые оболочки надували газом более легким, чем воздух.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата известное устройство катапультируемое кресло, содержащее кресло, установленное с возможностью перемещения в пространстве посредством двигателя и парашютную систему, подсоединенную к креслу, согласно изобретению, снабжено баллоном, заполненным сжатым газом, а парашютная система выполнена из газонепроницаемых оболочек, подсоединенных к баллону, при этом газонепроницаемые оболочки выполнены с возможностью изменения объема и размещены вокруг кресла.

Возможны варианты выполнения катапультируемого кресла, в которых целесообразно, чтобы:
газонепроницаемые оболочки были подсоединены к баллону посредством устройства для автоматического наполнения их газом,
газонепроницаемая оболочка была снабжена слоем высокомодульной ткани, расположенной с внешней стороны газонепроницаемой оболочки,
газонепроницаемая оболочка была снабжена выпускным клапаном.

За счет замены парашютной системы системой газонепроницаемых оболочек, заполненных газом после выброса катапультируемого кресла из транспортного средства, удалось решить поставленную задачу с достижением технического результата.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего рассмотрения станут понятны во время последующего рассмотрения приведенных ниже примеров и вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемый чертеж.

На чертеже схематично изображено катапультируемое кресло, согласно настоящему изобретению, с раздутым состоянием газонепроницаемых оболочек.

Катапультируемое кресло содержит кресло 1, установленное с возможностью перемещения в пространстве посредством двигателя 2 и парашютную систему, подсоединенную к креслу 1.

Согласно изобретению устройство снабжено баллоном 3, заполненным сжатым газом. Парашютная система выполнена из газонепроницаемых оболочек 4, подсоединенных к баллону 3. Газонепроницаемые оболочки 4 выполнены с возможностью изменения объема при заполнении их газом и размещены вокруг кресла 1.

Газонепроницаемые оболочки 4 могут быть подсоединены к баллону 3 посредством устройства 5 для автоматического их заполнения газом.

С внешней стороны газонепроницаемой оболочки 4 может быть расположен слой высокомодульной ткани (на фиг. не показан).

Газонепроницаемая оболочка 4 может быть снабжена выпускным клапаном 6.

На чертеже штрих-пунктиром также показана условная сфера 7, в которую может быть вписана система газонепроницаемых оболочек 4 после их раздувания.

Пример осуществления способа в авиационной технике.

При аварии летательного аппарата пилот включает систему катапультирования и производится выброс катапультируемого кресла, например, из самолета. Раскрытие парашютной системы газонепроницаемых оболочек 4 проводят их надуванием газом из баллона 3.

В результате образуется совокупная поверхность газонепроницаемых оболочек 4, способная эффективно погасить скорость падения, при этом стабилизация кресла 1 в пространстве не требуется и падение с торможением может осуществляться в любом положении пилота в пространстве.

С учетом авиационных скоростей и возможного радиуса поражения при взрыве самолета или его разрушении целесообразно расстояние катапультирования выбрать 20-30 м, а диаметр сферы 7 из надутых газонепроницаемых оболочек 4-6-7 м.

При приземлении или приводнении ударное воздействие воспринимают газонепроницаемые оболочки 4, амортизирующие это воздействие; таким образом, предложенная парашютная система, кроме функции гашения скорости, дополнительно несет фракцию смягчения удара, который воспринимается креслом 1 через амортизирующую подушку.

Если газонепроницаемые оболочки 4 заполнить газом более легким, чем воздух, возможно дополнительно уменьшить скорость падения, несколько компенсировав вес пилота, кресла 1, баллона 3, газонепроницаемых оболочек 4 и прочего оборудования.

При снабжении газонепроницаемых оболочек 4 слоем высокомодульной ткани возможна защита пилота от действия пуль, осколков самолета и нарушения целостности газонепроницаемой оболочки 4 камнями и другими острыми предметами земной поверхности при приземлении.

После приземления пилот может выпустить газ из какой-либо газонепроницаемой оболочки 4 посредством выпускного клапана 6, тем самым, переместить кресло 1 в пространстве в удобное для себя положение, и затем спустить другие газонепроницаемые оболочки 4, для того, чтобы покинуть кресло 1, отстегнув ремни безопасности.

При приводнении пилот может не выпускать газ из газонепроницаемых оболочек 4 и система, обладающая высокой плавучестью, будет надежно защищать его от переохлаждения в результате длительного пребывания в воде, а также от шторма, акул. Газонепроницаемые оболочки 4 могут быть окрашены в яркий цвет для более эффективного обнаружения летчика поисковыми службами.

При увеличении количества газонепроницаемых оболочек 4 и прорыве одной из них эффективность спуска и защита пилота остается на достаточном уровне за счет самоперепрофилирования сегментов сферы 7 в пространстве вокруг кресла 1 и, таким образом, самоликвидации образовавшейся "щели" переместившимися соседними сегментами под действием избыточного давления в них.

Пример осуществления способа в авто- или водном транспорте.

При неизбежности аварии и при потере автомобилем (катером) управляемости водитель включает систему катапультирования и происходит выброс кресла 1 из транспортного средства на высоту 3-5 м над крышей посредством двигателя 2. В процессе выброса с помощью устройства 5 для автоматического наполнения газом, которое может быть выполнено в соответствии с известными функциональными схемами надувания аварийных подушек, устанавливаемых перед рулем транспортного средства или с заменой водочувствительного элемента на чувствительный элемент ускорения (акселерометр верхнего направления), производится быстрое заполнение газонепроницаемых оболочек 4 газом.

Газонепроницаемые оболочки 4, расширяясь, приобретают форму, близкую к сфере 7, внутри которой оказывается плотно зажатым кресло 1 с пилотом, пристегнутым ремнями безопасности и, таким образом, надежно зафиксированным в центре системы катапультирования.

Диаметр сферы 7 может быть выбран порядка 3-4 м. Поскольку высота отстрела выбрана значительно меньшей по сравнению с авиационным катапультированием, то скорость процесса надувания газонепроницаемых оболочек 4 должна быть выбрана больше. Очевидно, что, увеличивая число газонепроницаемых оболочек 4 (сегментов сферы 7), можно повысить производительность и скорость их заполнения газом.

При выбросе пилота вместе с креслом 1 из салона автомобиля (катера) и резком увеличении воздушного сопротивления накачиваемых газонепроницаемых оболочек 4 горизонтальная скорость кресла 1 с водителем по сравнению с неуправляемым автомобилем (катером) падает и автомобиль (катер) выезжает из-под сработавшего катапультируемого кресла 1. Кресло 1, защищенное газонепроницаемыми оболочками 4, при приземлении скачет или катится по дороге (или плывет по воде при падении в реку), при этом за счет амортизирующих свойств удары о посторонние предметы (автомобили, столбы, дома и т.д.) не приводят к травмам водителя.

После некоторого времени катапультируемое кресло 1 останавливается и водитель, выпустив газ посредством выпускных клапанов 6 и отстегнув ремни, покидает кресло 1 целым и невредимым.

Реферат

Использование: самолетостроении и автостроение. Сущность изобретения: способ заключается в надувании газом газонепроницаемых оболочек, которые размещают вокруг катапультируемого кресла. Катапультируемое кресло содержит парашютную систему, выполненную из газонепроницаемых оболочек, баллон, заполненный сжатым газом и подсоединенный к газонепроницаемым оболочкам, способным изменять свой объем. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула