самолет

Формула изобретения

Самолет, содержащий фюзеляж, состоящий из носовой части с кабиной пилотов, хвостовой части и по крайней мере одного пассажирского салона, выполненного в виде герметичного автономного отсека с парашютом, предназначенного для размещения под обшивкой фюзеляжа с возможностью отделения от носовой части с кабиной пилотов и от хвостовой части, и крылья, отличающийся тем, что он снабжен амортизирующими устройствами и удлиненными кумулятивными зарядами, размещенными в местах крепления крыльев к фюзеляжу, вдоль и по окружностям фюзеляжа, для отделения хвостовой части, крыльев, носовой части с кабиной пилотов и обшивки фюзеляжа от упомянутого отсека при аварийной ситуации, при этом носовая часть с кабиной выполнена с парашютом, а амортизирующие устройства предназначены для размещения между стенками упомянутых отсека и фюзеляжа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиации, средствам спасения пассажиров с летательного аппарата и может использоваться при создании перспективных самолетов с повышенной безопасностью пассажиров.

Анализ авиационных катастроф показывает, что современный подход к вопросам безопасности пассажиров летательных аппаратов должен предполагать возможность их эвакуации с терпящего аварию летательного аппарата в диапазоне высот от нескольких десятков метров до нескольких километров, плавный спуск и мягкое приземление, обеспечение возможности их поиска и обнаружения, а также их жизнедеятельности до обнаружения спасателями.

Известно техническое решение (патент US N 4699336, кл. 244-140, 1987) на конструкцию самолета с отделяемым герметичным пассажирским отсеком, где самолет содержит устройство для выбрасывания пассажирского отсека из салона фюзеляжа главной секции, когда самолет находится в аварийной ситуации, и устройство для плавного спуска пассажирского отсека на землю.

Недостатками данного технического решения является ослабление жесткости конструкции самолета, относительная длительность операций по эвакуации, необходимость их механического осуществления, что, как правило, в реальных аварийных ситуациях невыполнимо, разгерметизация салона и сопутствующее этому неудобства и дискомфорт пассажиров.

Известно техническое решение (патент RU N 2021164, B 64 C 1/32, 1994) на аэробус, где его фюзеляж состоит из нескольких частей по количеству секций пассажирского салона, которые неразъемно прикреплены к соответствующим секциям салона, при этом смежные секции снабжены средствами для отделения друг от друга и герметизирующими устройствами, и средства для отделения секций салона, крыльев и хвостовой части выполнены в виде пироболтов.

Известно техническое решение (патент RU N 2045858, B 64 C 1/32, 1996) на пассажирский самолет с аварийно-спасательными модулями, который содержит пассажирский салон, в котором расположен по крайней мере один аварийно-спасательный модуль, являющийся отсеком салона самолета, при этом одна его боковая стенка образует внешний обвод фюзеляжа, является элементом его силовой схемы, а другая боковая стенка обращена в сторону центрального прохода самолета и выполнена с герметичной дверью.

Главным недостатком вышеуказанных технических решений является модульно-секционная конструкция фюзеляжа, что снижает его жесткость и отрицательно влияет на уровень безопасности эксплуатации самолета.

Цель настоящего изобретения - расширить диапазон аварийных ситуаций летательного аппарата, при которых становится реальным спасение пассажиров и грузов.

Поставленная цель достигается тем, что самолет содержит цельный фюзеляж и выполнен с возможностью размещения в фюзеляже пассажирского салона, состоящего по крайней мере из одного герметичного автономного отсека. В фюзеляже размещены устройства, выполненные с возможностью отделения (разрезания) частей корпуса самолета от автономного отсека. Автономный отсек помещается в фюзеляж по горизонтальным направляющим. Дверные проемы автономного отсека выполнены сопрягаемыми и с возможностью их принудительного (автоматического или механического) закрытия и водонепроницаемости. Между автономным отсеком и корпусом фюзеляжа размещены амортизирующие устройства и материалы. Устройства, обеспечивающие отделение (разрезание) частей корпуса самолета от автономного отсека, выполнены с возможностью использования кумулятивного эффекта и/или эффекта направленного взрыва. Автономный отсек содержит парашютную систему.

В соответствии с вышеизложенным в качестве средства по эвакуации пассажиров с аварийного самолета предлагаются размещаемые в его фюзеляже как части пассажирского салона автономные отсеки, которые после отделения от самолета способны осуществить спуск и мягкую посадку. В связи с их новым функциональным назначением и конструкцией автономный отсек предлагается назвать авиационная пассажирская автономная капсула спасения (АПАКС).

На фиг. 1 изображена схема общего вида самолета без крыльев.

На фиг. 2 изображена схема разреза фюзеляжа и капсулы по 2-2.

На фиг. 3 изображена схема разреза фюзеляжа по 3-3.

На фиг. 4 изображена схема размещения устройств для отделения капсул друг от друга и от частей самолета.

На фиг. 5, 6 изображена схема отделения капсул друг от друга, от хвостовой и носовой частей самолета и от обшивки и днища фюзеляжа.

На фиг. 7 изображена схема спуска капсулы с парашютом.

Фюзеляж самолета 1 выполнен цельным. В фюзеляже 3 (фиг. 1-3) расположена по крайней мере одна авиационная пассажирская автономная капсула спасения 2 (далее капсула), выполненная в виде герметичного (при закрытых дверных проемах) автономного отсека пассажирского салона с расположенными в ней пассажирскими креслами 4, верхними отделениями для багажа 5 и другой атрибутикой пассажирского салона, иллюминаторами 16, сопряженными с иллюминаторами фюзеляжа. В верхней части капсулы размещается камера 17 с откидным люком 8, в которой размещен парашют 7. В донной части капсулы возможно размещение надувных амортизационных баллонов, имеющих автономную систему газонаполнения. Стенки капсулы 2 выполнены теплоизолированными и силовыми. Капсула может быть снабжена системой освещения и кондиционирования, работающей от автономной системы энергообеспечения после отделения капсулы от фюзеляжа. Одна или несколько капсул составляют пассажирский салон самолета. Между собой они соединяются сопрягаемыми дверными проемами 15, а с корпусом и силовыми балками 10 пола фюзеляжа через горизонтальные направляющие 6, которые расположены вдоль внутренней поверхности фюзеляжа и определяют положение капсулы, закрепляют их, обеспечивают жесткость конструкции "капсула - фюзеляж". Капсулы размещают (вставляют) в фюзеляже самолета еще во время его постройки. Направляющие 6 капсулы установлены в ответных направляющих корпуса 3 фюзеляжа в строго горизонтальном направлении, и поэтому они не будут при аварийной эвакуации капсулы препятствовать и задерживать отделение от нее частей разрезанной обшивки фюзеляжа набегающим встречным потоком воздуха. Капсула располагается на силовых балках 10 фюзеляжа, которые крепятся к фюзеляжу 3 стойками 11. Вдоль фюзеляжа и по окружностям между пилотской кабиной, капсулами и хвостовой частью (фиг. 2-4) размещены (встроены) устройства (средства) 9, обеспечивающие отделение (разрезание) фюзеляжа (фиг. 5, 6) для освобождения капсул в случае аварийной ситуации (фиг. 7). Например, это могут быть встроенные заряды (кумулятивные, пороховые, пиропатроны и др.) направленного действия, разрезающие обшивку фюзеляжа по окружности и вдоль по горизонтали. Например, устройствами 9 могут быть удлиненные кумулятивные заряды (КЗУ), подрывом которых (с использованием электродетонатора) осуществляют практически мгновенную взрывную резку корпуса летательного аппарата, что приведет к отделению от спасательных капсул хвостовой и носовой частей, обшивки фюзеляжа летательного аппарата. Предусмотрено размещение устройств 3 в местах крепления крыльев самолета к фюзеляжу для их отделения перпендикулярно движению самолета.

Дать оценку степени аварийности ситуации, принять решения об эвакуации пассажиров должны мощные бортовые компьютеры самолета, оснащенные соответствующими программами, отражающими весь опыт аварийных ситуаций, накопленных авиацией и возможных вариантов аварий. После оценки ситуации как аварийной бортовые компьютеры, в зависимости от высоты полета самолета, скорости его падения, времени, необходимого для приведения капсул к готовности к эвакуации, задействуют варианты эвакуации. Главным здесь для выбора варианта будет время, необходимое для обеспечения торможения скорости спускаемой капсулы до приемлемой перед касанием ею поверхности посадки.

Рассмотрим схему аварийной эвакуации капсул пассажирского салона.

После оценки конкретной ситуации как аварийной и требующей эвакуации пассажиров бортовые компьютеры начинают выполнение соответствующей программы по эвакуации капсул, которая будет в общем приближении осуществляться следующим образом. Первоначально объявляется аварийная тревога, после которой в зависимости от имеющегося запаса времени сразу или через несколько секунд принудительно герметично закрываются дверные проемы 3 капсул. Затем в определенной последовательности даются команды на срабатывание устройств 9, отсекающих от фюзеляжа сначала хвостовую часть 12 (фиг. 5) и крылья самолета (не показано), а затем последовательно друг от друга до пилотской кабины 13 капсулы пассажирского салона. Такой порядок отделения частей самолета вызван соображениями безопасности эвакуируемых капсул с учетом направления и скорости полета. Параллельно с отделением капсул друг от друга по окружности фюзеляжа происходит разрезка устройствами 9 обшивки фюзеляжа по длине. Результатом работы устройств 9 и набегающего воздушного потока будет быстрое, в доли секунды после взрывной резки, освобождение капсул от разрезанных частей обшивки фюзеляжа 14 (фиг. 6). По команде бортового компьютера, учитывающего положение капсулы в пространстве, выводится парашют и начинается этап мягкой посадки (фиг. 7). Для ускорения вывода парашюта из капсулы можно применить устройства уже известные в практике, например мини-ракету. После приземления (приводнения) капсулы задействуются соответствующие аварийные средства связи, сигнализации, жизнеобеспечения. В носовой части самолета необходимо предусмотреть возможность герметизации кабины пилотов, размещения парашюта достаточной мощности для обеспечения ее мягкой посадки или катапультирования экипажа.

При нехватке времени на использование вышеописанных спасательных средств (при падении самолета с небольшой высоты несколько десятков метров), для снижения последствий аварий необходимо предусмотреть размещение амортизирующих материалов в простенках между стенками капсул и фюзеляжа.