Воскресенье, 23.07.2017, 07:41
Приветствую Вас Гость | RSS
Четырнадцатая олимпиада посвящена 100-летию выдающегося советского авиаконструктора Р.Е.Алексеева
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Двенадцатая олимпиада (2014/15 уч.год)

Как развивались средства и система спасения пассажиров и экипажа сверхзвуковых самолетов?

Автор: Савченко Татьяна

Возраст: 15 лет
Место учебы: МБОУ СОШ №6 им.М.В.Ломоносова
Город, регион: Самарская область, Самара, Ленинский район

 

Руководитель: Корчагина Светлана Анатольевна МБОУ СОШ №6 им.М.В.Ломоносова
 
Историко-исследовательская работа "Как развивались средства и системы спасения пассажиров и экипажа сверхзвуковых самолетов?"
 

 

Содержание

Введение……………………………..………………………………………….2

История………………………………………………………………………….4

Теоретическая часть

Глава I. Основные характеристики сверхзвуковых самолетов …….......7

Глава II. Динамика развития системы и средств спасения пассажиров и экипажа сверхзвуковых самолетов..…………………………………………...9

Глава III. Основные тенденции и перспективы развития системы спасения пассажиров и экипажа сверхзвуковых самолетов……………......16

Исследовательская часть

Создание системы спасения пассажиров и экипажа «Фанстрима»….. 17

Заключение…………………………………………………………………….20

Список использованной литературы……………………………………….22

 

Введение

Конец 50-х годов, гонка вооружений в период Холодной войны подтолкнула развитие технологий, и военная авиация с успехом преодолевает звуковой барьер. Мир ликует: этот период времени характеризует внедрение передовых технологий во все сферы жизни. Логично, что следующий шаг, который пытается сделать мировая авиация – создание сверхзвуковых пассажирских самолетов. Их называют будущим гражданской авиации, авиакомпании торопятся идти в ногу со временем и размещают заказы на новые самолеты. Считалось, что время дозвуковых самолетов прошло.

В истории авиации было всего два пассажирских сверхзвуковых самолета, выполнявших регулярные рейсы. Советский самолет Ту-144 совершил первый полет 31 декабря 1968 и находился в эксплуатации с 1975 по 1978 гг. Выполнивший двумя месяцами позже, 2 марта 1969 года, свой первый полет англо-французский «Конкорд» (фр. Concorde – «согласие») совершал трансатлантические рейсы с 1976 по 2003 гг. Их эксплуатация позволяла не только значительно сократить время перелета на дальних рейсах, но и использовать незагруженное воздушное пространство на большой высоте (примерно 18 км).

Но, к сожалению, большая высота может порождать большие людские потери. Таким примером авиакатастрофы является катастрофа «Конкорда» под Парижем, которая произошла 25 июля 2000 года около международного аэропорта имени Шарля де Голля. В результате погибли все находившиеся на борту люди – 100 пассажиров и 9 членов экипажа. В связи с этим на первый план встает вопрос о важности развития систем и средств спасения людей во время авиакатастроф. Это и является актуальностью моей работы.

Проблема состоит в том, что сейчас Ту-144 и «Конкорд» - единственные сверхзвуковые пассажирские самолеты, эксплуатировавшиеся на коммерческих рейсах, – сняты с производства. Падение их популярности связано с вышеописанной катастрофой под Парижем, хотя до этого эти самолеты считались самым надежным транспортом в мире. И тут встал вопрос об улучшении безопасности полетов.

Все чаще мы видим в СМИ заголовки статей о том, что потерпел катастрофу очередной самолет, вертолет или авиалайнер. Поэтому я считаю, что наряду с развитием самих сверхзвуковых самолетов необходимо параллельно развивать и их систему спасения пассажиров и экипажа. Таким образом, целью работы является выявление важности системы и средств спасения пассажиров и экипажа на примере уже существующих сверхзвуковых самолетов и спланированной системы спасения «Фанстрима» во время авиакатастроф.

Для решения поставленной цели были спланированы задачи:

1. Получение информации о сверхзвуковых самолетах и их характеристиках

2. Сбор фактов о разработках средств спасения пассажиров и экипажа прошлого и настоящего, прослеживание динамики их развития

3. Выявление перспектив дальнейшего развития средств спасения пассажиров и экипажа, описание основных тенденций развития

4. Рассмотрение недавно разработанной системы спасения пассажиров и экипажа «Фанстрима»

В качестве объекта данного исследования выступают сверхзвуковые самолеты.

Предметом исследования является их система и средства спасения пассажиров и экипажа во время авиакатастроф

История

Одни изобретали летательные аппараты тяжелее или легче воздуха, другие задумывались над устройствами для быстрого и безопасного возвращения с неба на землю. Удивительно, что идеи подобных устройств появились намного раньше, чем реально летающие воздушные шары и тем более самолеты.

Рис. 1. Эскиз «летательной машины»из «Кодекса о полете птиц» Леонардо да Винчи

Первый достоверно известный нам проект подобного типа был предложен Леонардо да Винчи еще в XV в. (рис. 1).

Французский физик Луи Себастьян Ленорман в XVIII в. впервые совершил преднамеренный прыжок в корзине с куполом с высокой башни. С легкой руки Ленормана аппарат стали называть парашютом, что означало в буквальном смысле «пара» — против, а «шют» — падение.

Изобретением Ленормана воспользовался Ж. П. Бланшар, который подвесил корзину к парашюту и так закрепил его на шаре, чтобы можно было легко отсоединиться. В 1785 г. Бланшар в одном из полетов впервые применил свой парашют, когда оболочка шара лопнула и неминуемое падение грозило гибелью воздухоплавателям.

В 1908 г. скорость самолетов не превышала 60 км/ч, через год она достигла 80 км/ч, а еще через год летчик и конструктор Моран на своем моноплане превысил рубеж 100 км/ч. Первый официальный рекорд высоты составлял 110 м, но уже через два года он превысил 3000 м.

С каждым годом возрастали скорость, высота и дальность полета аэропланов. В 1909 г. дальность полета составляла 230 км, а в следующем году она увеличилась до 585 км. Этот процесс сопровождался и ростом числа аварий. Проблема создания средств спасения с самолета становилась остро актуальной. Несмотря на то, что парашют, на котором можно было бы в случае необходимости спуститься с высоты, был известен уже достаточно давно, в возможность его применения как с воздушных шаров, так и с самолетов веры не было.

Еще в конце прошлого века в России жил человек, который верил, что в скором будущем парашют найдет себе широкое применение. Это был Ю. М. Древницкий. Он много летал на своем воздушном шаре-монгольфьере, с которого сам же и прыгал с парашютом. В 1910 г. Ю. М. Древницкий совершил более 400 прыжков с парашютом. Недаром он считал парашют единственным и достаточно надежным средством спасения.

Другой исследователь - Г. Е. Котельников. Его заслуга заключается не в открытии принципа действия парашюта, а в применении этого принципа к реальным условиям авиации, в создании работоспособного спасательного устройства, Котельников понял, что парашют должен в полете всегда находиться с летчиком.

Парашют Г.Е. Котельникова РК-1 (Русский Котельникова-первый) был огромным достижением в создании спасательной техники в авиации и воздухоплавании.

Первый авиационный парашют за рубежом создал Г. Вассер в 1910 г. Он представлял собой большой зонт со спицами. «Парашют» Вассера никто не испытывал, настолько он был курьезным.

В 1910 г. французы Эрвье и Орс создали парашюты для авиаторов и даже сами испытали их. Размещение парашютов на первых самолетах и фиксация их к летчикам были столь неудачны, что явного эффекта от их применения и быть не могло. Несмотря на большое число разработанных вариантов, число жертв не уменьшалось, а росло, и парашюты на самолетах по-прежнему широкого применения не получали. Американцы позже всех начали работать над совершенствованием авиационного парашюта. В мае 1920 г. Ф. Смит получил американский патент № 1340423 на авиационный ранцевый парашют с креплением на спине. Для раскрытия купола на груди летчика было сделано кольцо. Посредством шнуров оно было связано с запирающим клапанным приспособлением. 22 октября 1922 г. произошло первое спасение летчика на этом парашюте с ручным раскрытием: лейтенант Ч. Гаррис спасся из разрушавшегося истребителя. В январе 1923 г. парашют фирмы Ирвина был введен в американской военной авиации как штатное обязательное снаряжение.

Авиаторы получали все больше и больше парашютов, которые, однако, и в мирных условиях не находили пока достойного применения. Летчики по-прежнему не брали их в полет, считая парашюты лишней обузой в воздухе.

Начавшийся с середины 1920-х гг. быстрый рост скоростей и высот полета самолетов, а также повышение их маневренности значительно усложнили условия покидания самолетов методом прыжка через борт. Это еще больше укрепило у многих летчиков уверенность в ненужности парашютов. В 1921 г. состоялось даже полное запрещение парашютных прыжков в нашей стране. Поводом к этому послужила гибель одного

воздухоплавателя, разбившегося при прыжке со старым парашютом «Жюкмесс». Запрет продолжался более шести лет...

Но сама жизнь изменила отношение летчиков к парашютам, заставила их пересмотреть свои взгляды на проблему спасения.

25 июня 1927 г. всемирно известный летчик М. М. Громов в одном из испытательных полетов ввел новый истребитель в штопор, но вывести самолет из штопора ему не удавалось. После 22-х витков штопора с большим трудом летчик сумел покинуть самолет и приземлиться на парашюте, который Громов взял с собой в полет только под давлением начальства. Вскоре самолет, также не выходивший из штопора, покинул с парашютом летчик-испытатель В. О. Писаренко. Через несколько месяцев известный в нашей стране испытатель Б. А. Бухгольц сумел выбраться из разрушающегося в воздухе самолета и благополучно приземлиться с парашютом. После этих трех случаев, ставших широко известными, парашют признали как средство спасения, его стали брать в полет теперь уже не только испытатели, но и строевые пилоты.

Сфера применения парашютов быстро расширяется. Парашют постепенно становится не только средством спасения.

Систему спасения не только пилота, но и его летательного аппарата начали разрабатывать в ФРГ. В ее основе лежит идея использования парашютных систем, применяемых при сбрасывании с самолетов грузов значительной массы. Дальнейшее совершенствование и развитие спасательных парашютов различного назначения продолжается по следующим основным направлениям:

- создание новых, более надежных конструкций куполов, строп, подвесных систем и снаряжения;

- создание новых материалов, более легких, дешевых и прочных, чем существующие;

- создание более совершенных средств автоматизации раскрытия парашютов в различных условиях применения;

- увеличение времени между переукладками и выполнением регламентных работ по катапультному креслу.

Теоретическая часть

 

Глава I. Основные характеристики сверхзвуковых самолетов

Сверхзвуковые самолеты, несмотря на то, что летают в воздушном пространстве вот уже 65 лет, до сих пор представляются чем-то особенным, интересным и заслуживающим повышенного внимания. Ведь полеты на сверхзвуке – это, можно сказать, отдельная, закрытая неким барьером область движения.

Еще в 1940 году стали выпускать истребители, которые могли развивать скорость при крутом пикировании до 1000 км/час. Но вибрация при этом была настолько сильной, что у самолета могли оторваться крылья и фюзеляж. Ученые выяснили, что эти явления случаются в том случае, когда самолет передвигается со скоростью, которая приближается к скорости звука. Это позволило внести в конструкцию сверхзвуковых самолетов нужные изменения.

Современные сверхзвуковые самолеты имеют следующие характеристики:

1. Число Маха.

Это число названо в честь физика, который первым описал образование ударной волны. Число это отображает отношение скорости звука к скорости самолета. При этом учитывается, что чем выше находится самолет над землей, тем скорость звука ниже.

2. Угол крыльев.

По сравнению в 1940 годом скорость самолетов увеличилась более чем в шесть раз. При этом первые сверхзвуковые полеты позволили ученым создать быстрые самолеты. В новых моделях постоянно менялся угол крыльев, пока они не приобрели сходство с наконечником стрелы.

3. Изменение стреловидности.

Новые самолеты обустроены такими крыльями, у которых может изменяться стреловидность. Для этого крылья крепятся к фюзеляжу шарнирно. При этом они меняют свое расположение при взлете, посадке и при полете.

Следует отметить, что задачу создания эффективного сверхзвукового самолёта нельзя считать решённой до сих пор. Создателям приходится идти на компромисс между требованием увеличения скорости и сохранением приемлемых взлётно-посадочных характеристик. Таким образом, завоевание авиацией новых рубежей по скорости и высоте связано не только с использованием более совершенной или принципиально новой двигательной установки и новой компоновки самолётов, но также с изменениями их геометрии в полёте. Такие изменения, улучшая характеристики самолёта при больших скоростях, не должны ухудшать их качеств на малых скоростях, и наоборот. Последнее время создатели отказываются от уменьшения площади крыла и относительной толщины их профилей, а также увеличения угла стреловидности крыла у самолётов с изменяемой геометрией, возвращаясь к крыльям малой стреловидности и большой относительной толщины, если уже достигнуты удовлетворительные величины максимальной скорости и потолка. В таком случае считается важным, чтобы сверхзвуковой самолёт имел хорошие лётные данные на малых скоростях и уменьшение сопротивления при больших скоростях, особенно на малых высотах.

 

 

Глава II. Динамика развития системы и средств спасения

пассажиров и экипажа сверхзвуковых самолетов

В первом двадцатилетии развития авиации экипаж практически не располагал каким-либо спасательным средством, позволяющим покинуть самолет в воздухе. Во втором двадцатилетии единственным средством такого рода был парашют. В случае аварии летчик отстегивал ремни, открывал фонарь, выходил из кабины и прыгал с крыла. После непродолжительного свободного полета летчик открывал парашют и приземлялся. С ростом скорости и высоты полета такой способ становился непригодным по многим причинам:

Во-первых, с увеличением скорости полета значительно возрастает сила аэродинамического сопротивления. В таких условиях выход из кабины самолета превышает физические возможности человека.

Во-вторых, фактором, затрудняющим покидание самолета с парашютом, также является большое различие между скоростью самолета и резко уменьшающейся скоростью парашютиста в результате торможения набегающим потоком. Поток подхватывает парашютиста и быстро уносит назад, что грозит столкновением с хвостовым оперением или другими частями самолета.

В-третьих, опасность кроется в неблагоприятном действии воздушного потока большой скорости на незащищенные участки тела, вызывающим повреждение внешних и внутренних органов и т.п.

Практически установлено, что покидать с парашютом самолет, летящий со скоростью более 600 км/ч на высоте, меньшей 300 метров, без специальных средств небезопасно или просто невозможно с учетом физических данных человека. По этой причине конструкторы разработали специальные технические средства, позволяющие покидать сверхзвуковые самолеты в любых условиях и на любых этапах полета, т.е. во всем используемом диапазоне скоростей и высот.

Выбрасываемое сидение, позволяющее летчику покидать самолет с помощью катапультирования.

  катапультируемое кресло

Первые применявшиеся катапультируемые сидения обеспечивали возможность безопасно покидать самолет только при ограниченной скорости и высоте, поэтому для сверхзвуковых самолетов было создано более сложное оборудование. К нему относятся спасательные капсулы и отделяемые кабины, в которых можно покидать самолет, сохраняя безопасность в любых условиях полета. Они нашли применение исключительно в сверхзвуковых самолетах.

Катапультируемое сидение по сравнению с обычным, неподвижно закрепленным в самолете снабжено направляющими и приводом, позволяющим выбрасывать сидящего человека (вместе с креслом) на определенную высоту над траекторией полета самолета.

После катапультирования сидение с летчиком движется по траектории, форма которой зависит от скорости полета самолета в момент катапультирования, скорости катапультирования сидения, а также от катапультируемой массы (сидение с летчиком) и от ее аэродинамических характеристик. Высота катапультирования уменьшается с увеличением скорости полета и возрастет с увеличением начальной скорости катапультирования. Скорость катапультирования зависит от величины хода поршня в цилиндре, характеристик катапульты и допустимого значения перегрузки, действующей на человека.

С помощью сидений такого типа можно было безопасно покидать самолет, летящий со скоростью, не превышающей 900-1100 км/ч. Авария на самолете, летящим с большой скоростью требовала от экипажа уменьшения

ее до такой, при которой можно безопасно покидать кабину. Случаи, в которых это было невозможно из-за повреждения самолета могли закончится трагически.

 Испытание катапультного кресла пилота в полете

Вследствие проведенных исследований конструкция катапультируемого кресла претерпела существенные изменения, благодаря которым сначала была повышена безопасность покидания самолета, летящего с большой скоростью:

1) совмещение в одном рычаге откидывания фонаря и катапультирования с одновременным автоматическим фиксированием ног и рук в необходимом положении. В креслах первоначальной конструкции катапультирование наступало после натягивания на лицо обеими руками матерчатого предохранителя. В новых катапультируемых креслах только подает команду исполнительному механизму, который притягивает ноги к креслу и фиксирует их, прижимает локти к туловищу, выбирает зазоры в ремнях, удерживающих пилота в кресле, фиксирует голову и сбрасывает фонарь (или открывает аварийный люк), а через 1-2 секунды приводит в действие катапульту;

2) применение автоматического выпуска стабилизирующего парашюта, отделение пилота от кресла (расстегивание ремней и отбрасывание кресла), раскрытие спасательного парашюта и регулирование запаздывания исполнительных механизмов, которые обеспечивают как можно более быстрое прохождение больших высот (без превышения предельного перепада давления, безопасного для организма) и как можно более быстрое наполнение купола парашюта во время падения с малых высот;

3) применение телескопических и многозарядных выталкивающих механизмов. Выталкивающий механизм такого типа позволяет покинуть самолет, летящий с большой скоростью на малой высоте, однако его

невозможно использовать во время аварии на взлете или посадке. Эта проблема была решена с помощью дополнительного ракетного двигателя, который удлиняет активный участок траектории полета катапультироемого кресла при перегрузках, допустимых для организма человека.

Кроме средств, позволяющих вынужденно покидать сверхзвуковой самолет, большое внимание уделяется проблеме защиты пилота от динамического давления. Из многих рассмотренных решений практическое применение нашел упомянутый выше метод натягивания на лицо полотняной матерчатой маски.

 

Спасательная капсула

Частые аварии и катастрофы первых сверхзвуковых самолетов, невысокая эффективность открытых катапультируемых кресел в экстремальных условиях полета, а также сложность отделения и безопасного возвращения на землю передней части самолета с экипажем привели к появлению в 50-х годах более рациональных закрытых катапультируемых устройств, называемых спасательными капсулами. Во время аварии это устройство по сигналу катапультирования автоматически закрывает человека вместе с креслом специальными щитками и, кроме того, позволяет применять более разнообразное оборудование, повышающее безопасность с момента катапультирования до приземления.

Изучалась возможность использования негерметичных и герметичных капсул. В первом случае капсула защищает человека от воздействия динамического давления, аэродинамического нагрева и частично от перегрузок при торможении (благодаря увеличению массы и уменьшению сопротивления). В свою очередь герметичная капсула позволяет, кроме того, совершать полет без сложного скафандра, затрудняющего движения, и парашюта, а также прочих индивидуальных средств защиты и спасения членов экипажа. С учетом этих достоинств практическое применение

получили герметичные капсулы, обладающие непотопляемостью, что обеспечивало безопасное приводнение.

 Спасательная капсула

Процесс катапультирования основан на принципе, используемом в катапультируемых сидениях, оборудованных ракетными двигателями, запускаемыми с помощью вспомогательной системы. Нажатие рычага катапультирования приводит к воспламенению порохового заряда. Выделяющиеся при этом газы сбрасывают обтекатель кабины, и по истечении 0,3 секунды происходит запуск ракетного двигателя. Во время движения капсулы вверх происходит воспламенение другого порохового заряда, выбрасывающего наружу стабилизирующий парашют, который после отделения капсулы от самолета инициирует раскрытие на ее поверхности щитков-стабилизаторов. Движение капсулы по направляющим катапульты сопровождается отделением от нее элементов управления и систем, связанных с самолетом, а также включением внутренней аппаратуры жизнеобеспечения. Кроме того, происходит включение внутри капсулы так называемых автоматов, вызывающих открытие спасательного парашюта и выполнение всех надлежащих операций, в том числе наполнение амортизирующих резиновых подушек, смягчающих удар при приземлении или приводнении капсулы. В случае приводнения осуществляется наполнение дополнительных поплавковых камер, увеличивающих плавучесть и устойчивость капсулы на неспокойной поверхности воды.

Применение капсул такого типа обеспечивает возможность работы экипажа из двух человек в общей кабине вентиляционного типа, такой же, какая обычно используется на транспортных самолетах. Внутри капсулы, под

сидением, размещается набор предметов первой необходимости, в состав которого, кроме всего прочего, входят: передающая радиостанция, высылающая сигналы для определения местонахождения капсулы, и оборудование, необходимое для обеспечения жизнедеятельности в тропических и арктических условиях (в том числе удочка, ружье, вода, продовольствие и т.п.).

 

Отделяемая кабина

Предпосылкой разработки отделяемой кабины явилось стремление к повышению степени безопасности полетов, поскольку считалось, что отделение кабины от самолета при любых других условиях и режимах полета будет для экипажа более легким и удобным процессом, осуществляемым, возможно быстрее, чем при использовании катапультируемых сидений или капсул. Такая кабина должна быть устойчивой в полете и обеспечивать меньшие перегрузки.

   Двухместная отделяемая кабина

Наиболее рациональным вариантом является такое, в котором осуществляется отделение кабины вместе с носовой частью фюзеляжа (в легких типах самолетов) или вместе с частью фюзеляжа, образующей с кабиной герметизированный легко разъединяемый модуль. Может быть предусмотрена посадка кабины на сушу или на воду либо экипаж должен покинуть кабину (например путем автоматического вытягивания кресел экипажа с помощью парашютов) после ее снижения до определенной высоты.

Отсоединение кабины происходит после нажатия рычага, расположенного между креслами экипажа. После подачи команды система работает автоматически, причем вначале осуществляется затягивание

ремней, пристегивающих экипаж к креслам, включение аварийной дыхательной кислородной системы и дополнительного наддува кабины. Затем происходит отделение кабины от самолета, разъединение элементов управления и проводов, включение ракетного двигателя. Отделение кабины и разрыв соединений осуществляются посредством взрыва заряда, выполненного в виде шнура, уложенного по контуру соединения модуля кабины с остальной частью фюзеляжа. Амортизация удара о землю или воду, а также необходимая плавучесть обеспечиваются расположенными под кабиной резиновыми подушками, наполняющимися в течение 3 секунд после выброса спасательного парашюта.

На начальном этапе развития сверхзвуковой авиации практическое применение нашел вариант отделяемой кабины, покидаемой экипажем на определенной высоте. Так как основным недостатком такого решения являлась низкая надежность на малой высоте (ввиду недостатка времени, необходимого для выполнения всех операций по покиданию кабины и наполнения купола парашюта) и полная непригодность в предельных условиях (при нулевой скорости и высоте), позднее рассматривались только цельноприземляемые кабины. Кабины этого типа характеризуются не только высокой безопасностью при покидании самолета на любых режимах полета и значительным сокращением количества индивидуальных средств спасения экипажа, но и возможностью автоматизации всех необходимых действий, оставляя пилоту только выбор момента катапультирования.

 

 

Глава III. Основные тенденции и перспективы

развития системы спасения пассажиров и экипажа сверхзвуковых самолетов

 

Группа исследователей в составе ученых Научно-исследовательского Института Парашютостроения и Московского Государственного Авиационного Института задумались над созданием системы аварийной эвакуации пассажиров при аварии самолета.

Разработанная ими система эвакуации состоит из набора обитаемых модулей и переходных отсеков, которые являются составными частями фюзеляжа. Он оснащен быстродействующими средствами дезинтеграции, подсистемами разделения, расположенными в переходных отсеках, и парашютными подсистемами.

В состав парашютных подсистем входит набор унифицированных многокупольных управляемых парашютов, которые находятся в компактной форме в отсеках каждого модуля. Хвостовой отсек фюзеляжа оснащен дополнительной тормозной парашютной подсистемой. Купола парашютных подсистем оснащены конструктивной воздухопроницаемостью, выполненной в виде несимметрично расположенных отверстий и щелей, а сама подсистема установлена на каждом модуле с возможностью управляемого вращения вокруг вертикальной оси.

В системе аварийной эвакуации предусмотрены боковые рули, создающие боковые аэродинамические силы при снижении модулей, и радиомаяк для точного определения места авиационной катастрофы службой спасения. Ручное управление траекторией снижения обитаемых модулей и хвостового отсека позволяет также исключить соударение модулей и указанного отсека при спуске.

Если авария происходит на определенной высоте, то происходит включение аппаратуры по определению характера земной поверхности и развертывание соответствующей подсистемы посадки (приземления или приводнения). Поскольку рули системы имеют большое удлинения, то это позволяет предотвратить качение модулей и хвостового отсека по земле при посадке.

Данная разработка ученых направлена на создание комбинированной системы коллективного спасения пассажиров и экипажа широкофюзеляжного самолета в аварийной ситуации, которая позволяет спасти пассажиров в абсолютно безвыходных ситуациях по текущим нормативным меркам.

Новая система имеет ряд преимуществ и позволяет избежать многих недостатков, присущих аналогичным проектам предлагаемых систем, и является более надежной, безопасной как для пассажиров, так и для экипажа

 

 

Исследовательская часть.

Создание системы спасения пассажиров и экипажа «Фанстрима».

Предлагаемый СПС (сверхзвуковой пассажирский самолет) "Фанстрим" предназначен для частных и корпоративных владельцев, склонных к неординарным путешествиям. При полетах в Европе и Америке самолет может базироваться на военных и специальных аэродромах, где ограничения по шуму не слишком жесткие. Время выхода в первый рейс планируется через 4-5 лет. Не исключено также использование "Фанстрима" для запуска небольших спутников.

Так как же спасти пассажиров и экипаж «Фанстрима»?

Система спасения пассажиров и экипажа «Фанстрима» состоит из пассажирской кабины-капсулы, соединенной разрывными болтами с фюзеляжем самолета по фланцу, которая вместе с частью наплыва крыла, трапом, носовым обтекателем и передней стойкой шасси должна отделяться от двигателей и топливных баков. Отделяется вся передняя часть самолета. Под двойным полом кабины находится оборудование для работы системы жизнеобеспечения (аккумуляторы и баллоны со сжатым воздухом). Кабина оборудована системами связи и навигации, радиомаяком, запасом продуктов и питьевой воды. В амортизированные пассажирские кресла "вложены" индивидуальные парашюты и спасательные жилеты, радио- и световые маяки и спутниковые телефоны. В кормовой части кабины снаружи под верхним "козырьком" закреплен контейнер с парашютом и реактивными тормозными двигателями. Под "козырьком" находятся телескопические штанги со стабилизирующими парашютами.

 Отделяемая кабина «Фанстрима»

В случае обнаружения дефектов, сбоев в работе систем или неуправляемых маневров любой из пилотов, приняв решение об аварийном отделении, нажимает на кнопку и запускает систему спасения. Предполагается, что все пассажиры находятся на своих местах и пристегнуты к креслам и индивидуальным парашютам. Кресла пассажиров разворачиваются "спиной" к направлению полета и принимают заданное положение спинки. Срабатывают разрывные болты и освобождают кабину. С этого момента кабина совершает полет отдельно от самолета. После этапа свободного планирования выдвигаются штанги со стабилизирующими парашютами, и кабина после уменьшения скорости до установленного значения стабилизируется в нормальном положении с оптимальным углом атаки.

На высоте 4 км при скорости около 400 км/ч автоматически приводится в действие парашютная система. Парашютный контейнер вылетает вверх через люк в козырьке за счет тяги прикрепленных к нему катапультных ускорителей. Стропы, натянувшись, вытягивают из движущего вверх контейнера устройство с тормозными двигателями. Двигаясь дальше, контейнер освобождает купол основного парашюта. На основном парашюте кабина опускается на землю (воду). Перед контактом с поверхностью срабатывают реактивные "тормоза" и вертикальная скорость снижается практически до нуля. При контакте с поверхностью энергия удара поглощается благодаря расчетной деформации кабины, а кресла гасят все, что осталось и еще снижают перегрузку, воздействующую на пассажиров.

На высоте менее 4 км и при скорости менее 400 км/ч парашютная система срабатывает сразу после стабилизации кабины. А на высотах менее 50 м, когда основной купол раскрыться полностью не успевает, но и вертикальная скорость кабины невелика, работают только реактивные

тормоза. При наличии некоторой горизонтальной скорости такая система и в этом случае "унесет" кабину от аварийного самолета и смягчит удар о поверхность.

После приземления (приводнения) экипаж и пассажиры могут покинуть кабину через основную заднюю дверь, через кабину пилотов (открыв или сбросив фонарь), а также через аварийные выходы иллюминаторов. Запасов электроэнергии, продуктов и питьевой воды должно хватить на 7-10 дней, чего достаточно для обнаружения и спасения людей.

Важным свойством системы является то, что система спасения должна работать по разным программам в зависимости от параметров полета, обеспечивать без переделок все виды полетов, сохраняя конструктивное единство. Важно отметить и еще раз подчеркнуть, что система спасения "Фанстрима" практически не содержит новых элементов или принципов; она базируется на отечественном и зарубежном опыте и может быть создана при участии соответствующих предприятий.

 

 

Заключение

В результате проведенного исследования сформировались следующие выводы:

1) усовершенствование средств и систем спасения пассажиров и экипажа сверхзвуковых самолетов является очевидной необходимостью. Главная задача – уменьшение числа жертв во время авиакатастроф

2) наиболее эффективные средства спасения работают по принципу своих «предшестников»

3) система спасения "Фанстрима" практически не содержит новых элементов или принципов; она базируется на отечественном и зарубежном опыте и может быть создана при участии соответствующих предприятий.

4) проект "Фанстрим" - это попытка вывести на рынок совершенно новое транспортное средство при жестких технических, юридических и коммерческих ограничениях и других проблемах сверхзвуковых гражданских перевозок. Можно надеяться, что реализация этого проекта станет мостиком к будущим регулярным дальним сверхскоростным перелетам, доступным для широкого круга людей.

 

 

Список использованной литературы

1. Цихош Эдмунд. Сверхзвуковые самолеты: Справочное руководство. Пер. с польск.-М.: Мир, 1983.-432 е., ил.

2. А. Гомберг «Сверхзвуковой пассажирский: новый взгляд, или три игрушки из одной «Сушки». Журнал «Двигатель» №4 (52), 2007 год.

3. В.Ригмант «Под знаками «АНТ» и «Ту». Журнал «Авиация и космонавтика» №9, 2000

4. universalinternetlibrary.ru/book/35833/ogl.shtml

5. rjstech.com/samolet/proektirovanie-samoletov/xarakteristiki-i-osobennosti-sverxzvukovyx-samoletov.html

6. sciteclibrary.ru

 

 

 

Категория: Двенадцатая олимпиада (2014/15 уч.год) | Добавил: Service (04.01.2015) | Автор: Савченко Татьяна W
Просмотров: 1691 | Рейтинг: 4.5/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
14-Я ОЛИМПИАДА ЗАВЕРШЕНА!
ИТОГИ ПОДВЕДЕНЫ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК НА УЧАСТИЕ В 15-Й ОЛИМПИАДЕ НАЧНЕТСЯ
1 ОКТЯБРЯ 2017 ГОДА!

Google+
Их многие читают
Збарский Даниил Павлович (12153)
Щур Илья Андреевич (10696)
Кузьминова Анастасия Олеговна (8184)
Бадакова Анастасия (8157)
Чеховская Алена Алексеевна (5051)
Иванов Семен Владимирович (4525)
Кошманов Илья Игоревич (4521)
Беляева Александра Сергеевна (4377)
Рафаэль (4077)
Пушинская Кристина Валерьевна (4008)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2017