Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Вопрос № 3. Назначение, состав и работа средств аварийного покидания самолета



 

Современная система аварийного покидания самолёта (САПС) представляет собой комплекс сложных агрегатов и отдельных самостоятельных систем.

В состав САПС на ЛА входят:

1) средства обнаружения неисправностей и выдачи сигнала о необходимости катапультирования;

2) система открытия аварийного выхода;

3) система аварийного покидания, обеспечивающая экипажу возможность покинуть ЛА при его аварии;

4) средства, обеспечивающие защиту экипажа от ударов и высотных факторов;

5) средства, обеспечивающие выживание после приземления (приводнения).

Системы, обеспечивающие аварийное покидание самолета, — это комбинированный стреляющий механизм, а также системы фиксации летчика в кресле при катапультировании, стабилизации кресла, открытия замков фиксации летчика и управления катапультированием.

Известны следующие направления катапультирования:

- вверх, лицом к потоку;

- вверх, спиной к потоку;

- вниз, лицом к потоку;

- вниз, спиной к потоку.

Катапультирование вверх используется чаще, так как при этом обеспечивается спасение экипажа при покидании ЛА на малой высоте полета.

Катапультирование вниз применяется редко, так как не обеспечивает спасение экипажа при полете на малой высоте, на режимах взлета и посадки.

В зависимости от диапазона скоростей и высот применения, оснащенности КК системами фиксации и защиты летчика от воздействия скоростного напора, степени совершенства парашютной и стабилизирующей систем, масса катапультных кресел составляет 60 ... 140 кг.

Одна из основных трудностей создания системы спасения заключается в том, что она должна в экстремальных условиях обеспечить решение поставленной перед ней задачи с учетом физиологических возможностей человека. Другая трудность заключается в том, что система спасения должна надежно работать в очень широком диапазоне скоростей и высот полета ЛА.

После воздействия на привод управления катапультированием процесс спасения включает следующие операции:

- срабатывание плечевого и поясного притяга летчика, обеспечивающего правильную исходную позу летчика в КК;



- сброс фонаря (или крышки люка);

- срабатывание ограничителей разброса рук, фиксацию ног, предотвращающих повреждение конечностей воздушным потоком;

- разблокировку и включение энергодатчика;

- при движении КК по направляющим рельсам до момента выхода его из кабины должны быть введены в действие аварийное кислородное питание, агрегаты автоматики, система стабилизации;

- после торможения системы до Vi = 600 ... 700 км/ч должен быть введен в действие тормозной парашют, обеспечивающий стабилизированный спуск КК до высот 3000 ... 4000 м;

- после достижения высоты 3000 ... 4000 м автоматически вводится основная парашютная система. При аварийном покидании на высотах ниже 3000 ... 4000 м основной парашют вводится после торможения КК до допустимой скорости его ввода;

- с вводом в действие основной парашютной системы открываются замки системы фиксации летчика, связывающие его с креслом, он отделяется от кресла и спускается на парашюте.

Воздействие ускорений на организм человека связана с возникновением инерционных сил при изменении скорости движения или ее направления.

Основными факторами, определяющими переносимость перегрузок человеком, являются:

- скорость нарастания перегрузки по времени;

- время действия перегрузки;

- максимальная величина перегрузки;

- направление действия перегрузки.



Перегрузка- безразмерная величина, показывающая, во сколько раз ускорение, действующее на тело, больше ускорения свободного падения. Перегрузка и ускорение направлены в противоположные стороны.

Величина этих перегрузок колеблется в довольно широких пределах и во многом зависит от индивидуальных особенностей человека.

За допустимый предел переносимости человеком длительно действующих перегрузок принимаются ее величины, при которых нарушения основных жизненно важных функций организма еще являются обратимыми.

Перегрузки ударного характера действуют кратковременно (доли секунды). При больших значениях ударных перегрузок повреждается преимущественно костная основа человеческого организма.

За меру переносимости человеком ударных перегрузок принимаются первые симптомы повреждения костно-опорного аппарата и внутренних органов.

Как и при воздействии длительных перегрузок, переносимость человеком ударных перегрузок зависит от направления их действия.

Важнейшим условием, обеспечивающим безопасность воздействия перегрузок при катапультировании, является правильная поза человека и фиксации его тела в кресле.

Перегрузки при вращении возникают как при равномерном вращении, так и при его ускорении или замедлении. В первом случае они возникают от действия постоянного центростремительного ускорения, направленного по радиусу к центру, во втором случае — от совместного действия центростремительного и тангенциального ускорении.

При катапультировании вверх для обеспечения безопасности летчика нужно, чтобы траектория кресла имела некоторое превышение над килем. Обычно считают, что зазор между центром тяжести кресла и верхней точкой киля должен быть не менее 1,5—2,0 м. Для спасения экипажа на разбеге и пробеге кресло необходимо подбросить минимум на 45—50 м, с тем чтобы обеспечить раскрытие, наполнение парашюта и безопасное приземление.

Принципиальная схема катапультной установки (рис. 12). На спинке 1 кресла закреплено несколько пар роликов 2, которые заходят в два направляющих рельса 3, неподвижно закрепленных в фюзеляже. Из кабины кресло выбрасывается стреляющим пиротехническим механизмом 4или комбинированным стреляющим механизмом.

Стреляющий механизм (рис. 8) состоит из цилиндра 2, внутри которого размещается шток 4с пиропатроном 3. Шток закреплен в фюзеляже, цилиндр соединен со спинкой кресла.

 

 

Рис. 8. Принципиальная схема катапультной установки.

 

Шток и цилиндр связаны между собой с помощью шарикового замка 1, чем обеспечивается неподвижность кресла относительно фюзеляжа. При катапультировании, после того как сработает пиропатрон, пороховые газы открывают шариковый замок и с большой скоростью выталкивают цилиндр вместе с креслом из кабины.

Комбинированный стреляющий механизм (рис. 9) состоит из обычного стреляющего механизма 1 и ускорителя – дополнительного реактивного двигателя 3 на твердом топливе.

 

 

Рис.9. Комбинированный стреляющий механизм.

 

Двигатель включается перед отделением кресла от направляющих.

Для его включения предусмотрены раздвижная тяга 4 и воспламенитель 2. Раздвижная тяга соединяется с полом кабины или неподвижной частью стреляющего механизма. В конце хода стреляющего механизма раздвижная тяга выдергивает боевую чеку, удерживающую боек затвора воспламенителя.

Система фиксации летчика в кресле при катапультированииобеспечивает принудительное притягивание летчика к спинке и исключает разброс рук и ног. Система притяга и ограничители разброса рук срабатывают до начала движения кресла. Они приводятся в действие автономным пиромеханизмом. Захваты ног срабатывают за счет инерционных сил ног летчика, возникающих при перемещении кресла с ускорением вдоль направляющих.

Современные катапультные установки обычно снабжены трехкаскадной парашютной системой, которая обеспечивает надежную стабилизацию кресла на всех этапах полета и спуск летчика. Вначале вводится малый стабилизирующий парашют с площадью купола 0,15—0,20 м2 х=1,3). Он разворачивает кресло головой назад, стабилизирует движение кресла, тормозит и обеспечивает ввод в действие второго стабилизирующего парашюта. Чтобы парашют не затенялся креслом, он выпускается на достаточно длинной фале – 3…3,5 м. Второй стабилизирующий парашют с площадью купола 1,5…2,5 м2 х=0,7÷0,8) обеспечивает стабилизированный спуск кресла с большой высоты, торможение кресла до скорости 350 — 380 км/ч, допустимой для ввода в действие основного спасательного парашюта, и ввод последнего. Основной спасательный парашют обеспечивает приземление летчика.

Основными требованиями, предъявляемыми к системам аварийного покидания, являются:

- обеспечение безопасности абсолютных и относительных траекторий КК;

- спасение экипажа при предельно возможных режимах полета по величине скоростного напора во всем диапазоне высот полета от Нmin Нмах;

- высокая надежность всех подсистем КК.

Перечисленные требования можно конкретизировать, разделив их на следующие три группы.

1. Обеспечение безопасности траекторий, определяемой безопасностями открытия аварийного выхода, движения кресла с летчиком после отделения от ЛА, движения летчика относительно кресла после отделения их друг от друга, приземления (приводнения), а также забросом на высоту, достаточную для раскрытия парашюта, при катапультировании из самолета, находящегося на земле.

2. Обеспечение физиологической переносимости процесса катапультирования, достигаемой ограничением перегрузки от силового воздействия энергодатчика, перегрузок при торможении КК потоком воздуха после отделения от ЛА, угловых скоростей вращения кресла с летчиком в свободном полете, а также защитой летчика от воздействия скоростного напора.

3. Обеспечение безотказности срабатывания катапультирующих устройств исключением возможности ошибочных действий (уменьшение числа операций, необходимых для катапультирования до одной двух; использование унифицированного привода катапультирования;

4. Введение указателя необходимости катапультирования;

5. Безотказным срабатыванием систем КК при воздействии всех возможных сочетаний параметров физических условий; максимальной простотой эксплуатационного обслуживания (вплоть до полного исключения каких-либо эксплуатационных операций).

 

Катапультное кресло К-36

В конце 1960-х гг. в СССР на заводе «Звезда» под руководством генерального конструктора Г.И. Северина было создано катапультное кресло К-36, которое и сегодня находится в серийном производстве.

Кресло К-36ДМ (рис. 10) вместе с НАЗом (носимым аварийным запасом), высотным комплектом кислородного оборудования ККО-5 и высотным морским спасательным комплектом ВМСК на летчике обеспечивает:

- размещение в кресле летчика с ростом «сидя» 820...980 мм и бесступенчатое регулирование положения сиденья по росту летчика (в том числе и в полете);

- эксплуатационное притягивание летчика к сидению и стопорение плечевых и поясных ремней системы фиксации, автоматическое стопорение плечевых ремней при отрицательной перегрузке более двух единиц, действующей в направлении спина – грудь и принудительное притягивание с фиксацией рук, плеч, пояса и ног при катапультировании;

- аварийное покидание самолета с помощью вытягивания ручки катапультирования в широком диапазоне высот и скоростей в полете, включая взлет и послепосадочный пробег;

- автоматическое срабатывание в определенной последовательности систем кресла после вытягивания летчиком ручки катапультирования;

- подачу кислорода для дыхания летчика в течение 4...11 мин во время спуска после катапультирования или при отказе бортовой кислородной системы, быстрое наполнение натяжного устройства высотно-компенсирующего костюма (НУ ВКК) при катапультировании с высоты более 11...13 км, а также дыхание кислородом в течение трех минут при всплытии из-под воды с глубины до 4 м и нахождении на плаву;

- обеспечение жизнедеятельности летчика после аварийного покидания или вынужденной посадки (без катапультирования).

На катапультном кресле имеются следующие органы управления:

- ручка катапультирования с рычагом стопорения;

- ручка механизма эксплуатационного притягивания поясных ремней (притяг пояса);

- ручка механизма стопорения ремней (стопор плеч) с кнопкой фиксации;

- переключатель системы регулирования положения сиденья по росту летчика («вверх – вниз»);

- ручка аварийного включения кислорода (аварийный кислород).

Защита летчика или каждого члена экипажа (на многоместных самолетах) от возникающих нагрузок, скоростного напора обеспечивается противоперегрузочным костюмом, высотным снаряжением и принудительной фиксацией в кресле.

При катапультировании на скорости свыше 800 км/ч дополнительная защита летчика от встречного потока воздуха обеспечивается выставляемым вперед дефлектором до выхода кресла в воздушный поток из кабины. Выброс кресла на высоту, достаточную для переброса через кили самолета при катапультировании на больших скоростях полета и для наполнения купола спасательного парашюта на малых высотах, ввод спасательного парашюта и отделение летчика от кресла обеспечиваются двухступенчатым КСМ и механизмом ввода парашюта (МВП). Снижение и приземление (приводнение) летчика обеспечивается спасательной системой ПСУ-36. При катапультировании на малой скорости при рулении, взлете и пробеге ввод спасательного парашюта обеспечивается сразу же при приближении кресла к вершине активного участка траектории кресла с летчиком.

При катапультировании на высоте 5000 м кресло поднимается по траектории в стабилизированном, устойчивом положении, проходит над килями самолета, а спасательный парашют вводится в начальный момент снижения.

При катапультировании на высоте более 5000 м кресло поднимается по траектории в стабилизированном положении, снижается с незначительным вращением в плоскости телескопических штанг, спасательный парашют вводится на высоте, не превышающей 5000 м.

После автоматического отделения от кресла купол спасательного парашюта наполняется и обеспечивает снижение летчика, жизнедеятельность летчика после приземления (или приводнения) и его обнаружение спасательными командами обеспечиваются средствами НАЗа, отделяемого от кресла вместе с летчиком.

 

 

Рис. 15. Катапультное кресло К-36ДМ: 1 - заголовник; 2 - стабилизирующая штанга; 3 - пиромеханизм системы стабилизации; 4 - пряжка ремня механизма эксплуатационного притягивания плечевых ремней; 5 - лопасть ограничителя рук; 6 - пряжка ремня механизма эксплуатационного притягивания поясных ремней; 7 - ручка механизма эксплуатационного притягивания поясных ремней; 8 - механизм эксплуатационного притягивания поясных ремней; 9- кресло; 10 - кнопки системы регулировании сиденья; 11 - ручка аварийного включения кислорода; 12 - НАЗ; 13 - ограничитель ноги; 14 - ложемент голеней и ног; 15 - ложемент механизма подъема ног; 16 - щиток дефлектора; 17 - ручка катапультирования; 18 - замок системы фиксации; 19 - система фиксации; 20 - такелажный узел; 21 - свободные концы парашютной системы.

 

Система управления катапультированием обеспечивает:

- электромеханическое включение пиромеханизма системы фиксации и пиромеханизма первой ступени КСМ;

- электрическое и механическое включение пиромеханизмов бортовой системы аварийного сброса фонаря самолета;

- электрическое включение электропиропатрона светофильтра ЗШ (для шлема с автоматическим опусканием светофильтра);

- включение части цепей сигнала электропиропатрона пироклапана системы дополнительной защиты от воздушного потока;

- включение цепи сигнала в бортовом самописце аварийных режимов и параметров полета об аварийном покидании самолета.

Система фиксации в полете удерживает летчика в кресле, а при катапультировании принудительно фиксирует его, притягивая плечи, пояс, ноги и ограничивая разброс рук. Эксплуатационная фиксация осуществляется механизмами притягивания плечевых и поясных ремней, управляемыми ручками. Механизм эксплуатационного притягивания плечевых ремней, ограничивая ход ремней, препятствует свободному перемещению летчика в направлении полета и удерживает его от удара о приборную доску при случайных перегрузках, а механизм притягивания поясных ремней, втягивая ремни, дополнительно прижимает летчика к сиденью кресла. При возникновении перегрузки в направлении спина — грудь, превышающей единицу, механизм притягивания плечевых ремней автоматически стопорит ремни, удерживающие летчика.

При катапультировании система управления включает пиромеханизм и под действием газов пиропатрона этого пиромеханизма срабатывают механизмы подъема ног, механизм притягивания плечевых ремней, ограничители разброса рук и механизм дотяга пояса. Механизмы подъема ног приподнимают колени летчика, механизмы притягивания плечевых и поясных ремней, втягивая ремни, прижимают члена экипажа к сиденью, а ограничители разброса рук, развернув лопасти, обжимают руки. После срабатывания все механизмы стопорятся, надежно фиксируя летчика. Голова в ЗШ располагается в заголовнике, а руки — на поручнях, удерживая ручки катапультирования. При движении кресла в направляющих рельсах кабины самолета фалы, подсоединяемые к переходнику первой ступени КСМУ, втягивают притяги, фиксирующие ноги члена экипажа в ложементах голеней при ходе кресла 870...930 мм.

Система стабилизации обеспечивает креслу постоянное положение при катапультировании с момента отделения от самолёта до ввода спасательного парашюта и разделения. Система стабилизации состоит из двух телескопических штанг со стабилизирующими парашютами СП-36 площадью 0,06 м2 каждый, пиромеханизма, привода включения пиромеханизма и трубопровода.

Система ввода парашюта и разделения кресла дает команду на отстрел заголовника и освобождает летчика от связей с креслом при вводе спасательного парашюта. Система включает в себя катапультный парашютный автомат типа КПА-4М с тягой включения, парашютный полуавтомат типа ППК-1М, парашютный полуавтомат типа ППК с тягой включения, механизм ввода парашюта КСМ, канаты уборки ограничителей разброса рук, левый и правый резаки ремней механизма притягивания поясных ремней, левый и правый резаки притягов ног и демпфер. Парашютные полуавтоматы, работая совместно с катапультным парашютным автоматом, подают команду на отстрел заголовника при достижении креслом скорости и высоты, допустимых для ввода спасательного парашюта и отделения летчика от кислородной системы кресла, а резаки ремней механизмов притяга плеч, пояса, притяга ног и ограничители разброса рук освобождают летчика от связи с креслом, используя для срабатывания силу отдачи, возникающую при отстреле заголовника.

Носимый аварийный запас (НАЗ) предназначен для поддержания жизнедеятельности и облегчения поиска каждого члена экипажа после катапультирования или вынужденной посадки. На кресле применяется НАЗ с автоматическим радиомаяком «Комар-2М» и спасательным надувным плотом ПСН-1. Спасательный плот, автоматический радиомаяк и ранец НАЗ-7М соединены 13-метровым фалом и уложены в свободную от кислородной системы кресла секцию профилированной крышки чашки сиденья.

В ранце НАЗа размещены: продуктовый запас, лагерное снаряжение, средства сигнализации и медицинские средства. При вводе спасательного парашюта и разделении кресла профилированная крышка с уложенным НАЗом выходит из чашкисиденья, освобождая радиомаяк и спасательный плот.

 

Вывод: одним из основных требований к катапультной установке является требование высокой надежности спасения летчика. Это достигается надежной работой систем установки, полной автоматизацией всего процесса спасения, блокировкой последовательности срабатывания агрегатов и систем установки. Эксплуатация кресла требует особого внимания, глубокого знания всех систем и особенностей их работы, строгого выполнения требований инструкций по их обслуживанию.

 

Заключение

 

Влияние скоростного напора на организм человека начинает сказываться при индикаторной скорости свыше 700 км/ч, когда возможны повреждения лица и глаз, а также дыхательных путей. Для защиты от воздействия скоростного напора иногда используют специальные шторки, которыми летчик закрывает лицо, или фонарь кабины, который при катапультировании автоматически устанавливается впереди летчика. Шторка, однако, пригодна лишь до Vi=900 км/ч. Гермошлемы с высотно-компенсирующими костюмами, применяемые летчиками сверхзвуковых самолетов, обеспечивают надежную защиту лица и тела при катапультировании с индикаторными скоростями полета 1000—1100 км/ч, а высотные скафандры — при 1200—1300 км/ч. Покидание самолета на более высоких скоростях полета возможно в специальных капсулах или отделяемых кабинах.

 

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. Назовите конструкцию фонаря кабины пассажирского самолета.

2. Назначение системы кондиционирования.

3. Способы охлаждения воздуха в системе кондиционирования.

4. Конструктивные особенности катапультного кресла К-36.

 

Литература

 

1. А.Н. Глаголев, М.Я. Гольдинов, С.М. Григоренко, Конструкция самолетов. - М.: «Машиностроение», 1975. – 342. - стр. 238…255

 

Преподаватель военной кафедры при ГУАП

(должность)

И.Машков

(подпись, инициал имени и фамилия)

 


Просмотров 2825

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!