Область техники

Настоящее изобретение касается способа перемещения полезного груза, такого как пассажиры и/или багаж, и/или груз, и/или десант, и/или военная техника, между аэродромом, взлётно-посадочной полосой или аэропортом и кабиной (пассажирской или грузовой) воздушного судна, в частности, самолёта.

Оно касается, в частности, способа погрузки или выгрузки полезного груза путём реализации указанного способа перемещения.

Изобретение также касается воздушного судна и транспортного средства, которое позволяет реализовать указанный способ.

Изобретение также касается способа изменения внутренней конфигурации кабины воздушного судна для транспортировки пассажиров и/или багажа, и/или груза.

Уровень техники

Известно, что предполетная обработка пассажиров (контроль, регистрация, паспортный контроль, таможенный контроль, обработка багажа и др.) начинается тогда, когда самолет подается на посадку. В результате самолет находится на стоянке в течение всего времени досмотра и оформления пассажиров. Кроме этого, доставка пассажиров тем или другим образом к самолету и рассаживание их на места в большом самолете занимает много времени. Это приводит к тому, что время стоянки самолетов на земле превышает время, необходимое для предполетных работ, таких как заправка топлива, регламентные технические проверки, уборка пассажирского салона, подготовка пилотами плана полета. Чем дольше время стоянки самолета на земле, тем меньше фактическое время полета самолета. Иногда длительная стоянка на земле может повысить расход топлива.

Известно также, что внутренняя конфигурация фюзеляжа и кабины определяется при проектировании и изготовлении самолета. По несколько модификаций имеют и пассажирские, и грузовые самолеты. Иногда применяются грузопассажирские самолеты. Но их характеристики уступают специализированным самолетам.

Как следствие, авиакомпании, у которых есть желание и необходимость предлагать различные типы кабин, различные уровни комфорта, или по иным причинам, должны иметь несколько самолетов. Это очень и очень дорого. Более того, некоторые модификации могут быть редко востребованы. Это приводит к дополнительным расходам для них.

Поэтому у авиакомпаний появляется желание не менять самолеты под требование рынка, а иметь базовые самолеты с несколькими кабинами. Несколькими пассажирскими, несколькими грузовыми, несколькими военно- транспортными. Их быстрая взаимозаменяемость и погрузка-разгрузка обеспечат возможность базовому самолету до 90% времени проводить в полёте, а не на земле. Успехи в применении углеволокон и карбонов, обеспечивающих дополнительную к применяемым материалам прочность и легкость, позволяют скомпенсировать вес независимых отдельных кабин, которые будут иметь механизмы сцепления (соединения) с фюзеляжем и дополнительную площадь пола. То есть, тактико-технические параметры аналога (прототипа) не ухудшатся, количество расходуемого топлива не увеличится. Авиакомпании дополнительно заработают на логистике по 10-15 долларов с каждого пассажира. Прототипом предлагаемого изобретения является патент (10) Патент JV US 9, 193, 460В2 (45), дата патента 24 ноября 2015 г. "Способ посадки и высадки пассажиров воздушного судна со сниженным временем стоянки воздушного судна, воздушное судно и терминал аэропорта для его реализации".

Согласно прототипу предложены способы перемещения полезного груза, такого как пассажиры и/или багаж, и/или груз между аэропортом и кабиной воздушного судна. Предложены также терминалы аэропорта, воздушное судно и съемные кабинные модули, подходящие для реализации этих способов. Предложено воздушное судно, включающее съемный кабинный модуль. Предложен также стыковочный модуль для перемещения съемного кабинного модуля между воздушным судном и аэропортом. Предложен также способ изменения внутренней конфигурации кабины такого воздушного судна путем замены съемного кабинного модуля воздушного судна.

Недостатком прототипа является сложность и дороговизна реализации технических решений прототипа. По оценке экспертов, постройка специального терминала и стыковочного модуля пассажирской (грузовой) кабины с воздушным судном обойдется около 10 миллиардов долларов США. Более того, невозможно перевозить крупногабаритные и военные грузы.

Сущность изобретения

Целью изобретения является устранение недостатков прототипа — предложение простого, экономичного и эффективного решения описанных выше проблем.

Для этого в изобретении предлагается новый, экономичный способ посадки и высадки пассажиров (груза) воздушного судна со сниженным относительно прототипа временем посадки (погрузки).

Согласно изобретению, кабина отделяется от воздушного судна подъемниками транспортного средства и доставляется к месту посадки (высадки) за пределами воздушного судна. Таким образом, изобретение позволяет перемещать полезный груз независимо от воздушного судна. В частности, воздушному судну не нужно подъезжать к терминалу и находиться на стоянке в течение времени перемещения. Изобретение позволяет избежать использования телескопических пешеходных переходов или наземных транспортных средств для перевозки пассажиров, их багажа или груза между воздушным судном и зданием аэропорта или терминала.

Главное — воздушное судно становится универсальным воздушным перевозчиком от пассажиров до крупногабаритных грузов и военной техники, так как не связано с терминалом.

Изобретение также касается воздушного судна, в частности самолета, включающего:

- приемное пространство для съемного кабинного модуля, являющегося верхней частью фюзеляжа;

- носовой обтекатель;

- кабину пилотов;

- хвостовой обтекатель;

- нижнюю конструкцию, содержащую нижнюю фюзеляжную часть;

- центрирующее устройство для центрирования съемного кабинного модуля в приемном пространстве;

- удерживающее устройство для фиксации съемного кабинного модуля в приемном пространстве;

- гидро(пневмо)цилиндры, прикрепленные к внутренней части корпуса нижней части фюзеляжа, штоки которых обеспечивают соединение и рассоединение нижней и верхней частей фюзеляжа;

- отверстия в нижней и верхней части фюзеляжа для прохождения штоков гидроцилиндров, при этом отверстия в верхней части фюзеляжа герметично закрыты крышками, а герметичность между штоками и корпусом нижней части обеспечивается уплотнителем; - выпуклые и вогнутые стыковочные поверхности корпусов верхней и нижней частей фюзеляжа;

- торцевые наклонные стенки приемного пространства воздушного судна;

- двери в торцевой стенке кабины пилотов;

- двери в торцевой стенке кабинного модуля;

центрирующее устройство трапециевидной формы в приемном пространстве воздушного судна, выполненное вдоль оси воздушного судна и сопрягаемое с ответной впадиной в кабинном модуле;

- кронштейны с отверстиями в вертикальной полке, расположенные вдоль оси воздушного судна, основание которых связано с полосой, размещенной внутри верхней части корпуса кабинного модуля;

- съемный кабинный модуль, имеющий пол, соединенный с верхом нижней фюзеляжной части воздушного судна;

- концевые боковые торцовые стенки съемного кабинного модуля;

- центрирующее устройство съемного кабинного модуля;

- удерживающее устройство съемного кабинного модуля;

- сквозные отверстия в полу съемного кабинного модуля для прохождения штоков удерживающего устройства, размещенного в нижней части корпуса воздушного судна;

- наклонные концевые боковые торцовые стенки съемного кабинного модуля;

- центрирующее устройство кабинного модуля, расположенное вдоль его оси;

- удерживающее устройство съемного кабинного модуля в воздушном судне выполненное в виде отверстий в нижней части корпуса модуля.

Изобретение касается и транспортного средства для съемного кабинного модуля, включающего:

- подрессоренную самоходную платформу, на которой смонтирован каркас Г- образной формы буквы русского алфавита при виде сбоку, где горизонтальная полка каркаса в форме буквы Г больше вертикальной;

- каркас при виде сверху представляет горизонтально расположенную русскую букву П, где верхняя полка каркаса и буквы П больше расстояния между шасси и двигателями воздушного судна на величину, позволяющую беспрепятственно заехать транспортному средству под воздушное судно;

- автоматические телескопические упоры, которые смонтированы на концах горизонтальных полок каркаса;

- балки, расположенные сверху горизонтальных полок перпендикулярно им, количество алок при этом равно числу кронштейнов, размещенных на съемной пассажирской (грузовой) кабине воздушного судна;

- в балках по оси симметрии воздушного судна выполнены отверстия, в которых смонтированы автоматические подъемники съемной пассажирской (грузовой) кабины;

- опоры, расположенные с противоположных сторон подрессоренной рамы, автоматически откидывающиеся по команде водителя транспортного средства;

- кабину водителя, которая размещена в торце подрессоренной платформы на подъемнике, которая оснащена двумя противоположно расположенными рулями и имеющая возможность разворота на 180°;

- электрическую, гидравлическую и пневматическую станции, размещённые на подрессоренной платформе;

- автоматические привода подъемников с регистрацией усилий подъема и величины перемещения их вверх-вниз от нулевой точки;

- пазы на концах подъемников с перпендикулярно к ним выполненными отверстиями для сопряжения с помощью автоматических фиксаторов с кронштейнами пассажирской (грузовой) кабины воздушного судна;

- фиксаторы, прикрепленные муфтами к концам подъемников, которые приводятся в действие автоматическими гидро(пневмо)цилиндрами;

- датчики автоматической системы парковки, размещенные по сторонам каркаса с выводом информации о расстояниях и зазорах до препятствий на пульт водителя и пилота. Краткое описание чертежей

Изобретение легче понять при прочтении пояснения, представленного на прилагаемых иллюстрациях, описание которых приведено ниже:

Фиг.1- схематический вид сбоку воздушного судна со сниженным временем стоянки.

Фиг.2- сечение по А-А фиг.1.

Фиг.З- схематический вид сбоку воздушного судна со сниженным временем стоянки со снятой пассажирской (грузовой) кабиной.

Фиг.4- схематический вид сбоку воздушного судна со сниженным временем стоянки перед съемом транспортным средством пассажирской (грузовой) кабины.

Фиг.5- вид сверху на транспортное средство.

Фиг.6- схема заезда груза в снятую с транспортного средства грузовую кабину воздушного судна со сниженным временем стоянки.

Фиг.7- вид спереди на воздушное судно со сниженным временем стоянки и транспортное средство.

Фиг.8- сечение по В-В фиг.4.

Фиг.9- схема подъема транспортным средством пассажирской (грузовой) кабины воздушного судна для выезда. Фиг.10- схема заезда груза в грузовую кабину, находящуюся в транспортном средстве.

Обозначения на чертежах

1- воздушное судно (самолет) со сниженным времени стоянки в аэропорту.

2- съемный кабинный модуль.

2 а- приемное пространство в воздушном судне для размещения съемного кабинного модуля.

3- фюзеляж воздушного судна.

4- пол съемного кабинного модуля.

5- торцевая стенка кабинного модуля со стороны кабины пилотов.

6- торцевая стенка кабинного модуля со стороны хвостового оперения воздушного судна.

7- дверь в торцевой стенке кабинного модуля для связи с кабиной пилотов.

8- кабина пилотов воздушного судна.

9- механизм подъема-опускания передней торцевой стенки грузового съемного кабинного модуля.

10- механизм подъема-опускания задней торцевой стенки грузового съемного кабинного модуля.

11- поперечная стенка кабины пилотов воздушного судна.

12- дверь в поперечной стенке кабины пилотов воздушного судна в приемное пространство.

13- носовой обтекатель.

1 - хвостовой обтекатель.

15- хвостовое оперение.

16- поперечная стенка хвостового оперения.

17- выступ в нижней части фюзеляжа.

18- впадина в корпусе кабинного модуля.

19- кронштейн.

20- отверстия в кронштейне. 21- вертикальная полка кронштейна.

22- основание кронштейна.

23- полоса.

24- верхняя часть кабинного модуля.

25- первая боковая торцевая етенка кабинного модуля.

26- вторая боковая торцевая стенка кабинного модуля.

27- центрирующее устройство.

28- удерживающее устройство.

29- сквозные отверстия.

30- шток удерживающего устройства.

30а- разрезная шайба.

306- гидроцилиндр, перемещающий шайбу.

31- транспортное средство.

31а- шасси транспортного средства.

32- подрессоренная платформа.

32а- силовой агрегат.

326- электрический генератор.

32 в- гидравлическая станция.

32 г- пневматическая станция

33- кабина водителя транспортного средства.

34- каркас.

5- полка каркаса.

36- телескопический упор.

6а- ложементы.

7- балка.

8- отверстие для автоматического подъемника.

9- автоматический подъемник.

0- редуктор.

1- опора.

2- подъемник кабины водителя. 43,43a- рули транспортного средства.

44- паз подъемника.

45- отверстие в пазу подъемника.

46- фиксатор.

47- гидро(пневмо)цилиндр.

48- муфта.

49- ложемент.

50- датчик парковки.

Описание изобретения

Приведенное описание изобретения касается примера воздушного судна со сниженным временем стоянки в аэропорту, в данном случае самолета, вместе с транспортным средством, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, реализующего способ посадки и высадки пассажиров, а также погрузки и разгрузки грузов.

Воздушное судно 1 (фиг. 1,3) со сниженным временем стоянки в аэропорту включает приемное пространство 2а для съемного кабинного (пассажирского, грузового) модуля 2 являющегося верхней частью фюзеляжа 3. Внизу съемный кабинный модуль 2 ограничен полом 4, а по торцам ограничен двумя торцевыми герметичными стенками 5,6 (фиг.6). В передней стенке 5 выполнена дверь 7 для связи с кабиной пилотов 8. Передняя стенка 5 и задняя стенка 6 могут с помощью механизмов 9,10 (фиг.6) подниматься вверх для загрузки- выгрузки габаритных и тяжелых грузов, а в критической ситуации и пассажиров.

Воздушное судно 1 также включает кабину пилотов 8, поперечную стенку 11 с дверью 12 в приемное пространство 2а и съемный кабинный модуль 2.

Кабина пилотов 8 состыкована с носовым обтекателем 13. Хвостовой обтекатель 14 включает хвостовое оперение 15 и поперечную стенку 16.

Приемное пространство 2 а воздушного судна находится между поперечной стенкой 11 кабины пилотов 8 и поперечной стенкой 16 хвостового оперения 15. Для центрирования съемного кабинного модуля 2 в приемном пространстве 2а по длине воздушного судна, торцевые стенки 5 и 6 приемного пространства 2 а выполнены наклонными по отношению к оси воздушного судна.

Для центрирования съемного кабинного модуля 2 вдоль оси воздушного судна, по оси нижней части фюзеляжа выполнен выступ 17, сопрягаемый с ответной по размерам впадиной 18 в корпусе кабинного модуля. Выступ 17 и впадина 18 в сечении имеют трапецевидную форму.

Вдоль продольной оси воздушного судна на кабинном модуле 2 расположены кронштейны 19 с отверстиями 20 в вертикальной полке 21, основания 22 которых связаны с полосами 23, размещенными внутри верхней части корпуса кабинного модуля 2. Отверстия 20 кронштейнов 19 расположены напротив шпангоутов (не показаны) кабинного модуля.

Съемный кабинный модуль 2 включает пол 4, эквидистантный нижней части воздушного судна, верхняя часть 24 которого при стыковке с воздушным судном является фюзеляжной частью воздушного судна.

Съемный кабинный модуль 2 также имеет первую 25 и вторую 26 боковые торцовые стенки, центрирующее устройство 27, удерживающее устройство 28. В полу 4 кабинного модуля 2 выполнены сквозные отверстия 29 для прохождения штоков 30 удерживающего устройства 28, размещенного в нижней части корпуса воздушного судна. Фиксация штоков 30 осуществляется разрезной шайбой 30а, перемещаемой гидроцилиндром 306.

Транспортное средствоЗ^для реализации способа посадки и высадки пассажиров воздушного судна состоит из шасси 31л(фиг.4) с независимыми электроприводами (не показаны) колёс с автоматической подкачкой воздухом или газом, подрессоренной платформы 32, силового агрегата 32а, трансмиссии (не показана), рамы (не показана), механизмов управления (не показаны), тормозной системы (не показана), кабины водителя 33, электрического генератора 326, гидравлической станции 32в, пневматической станции 32г. На подрессоренной платформе 32 смонтирован каркас 34 Г-образной формы заглавной буквы русского алфавита при виде сбоку (фиг 4.). Горизонтальная полка каркаса 34 больше вертикальной полки. При виде сверху на транспортное средство каркас 34 представляет горизонтально расположенную букву П, где полка 35 каркаса больше расстояния между шасси и двигателями воздушного судна на величину, позволяющую беспрепятственно заехать транспортному средству под воздушное судно.

На концах консолей горизонтальных полок каркаса 34 смонтированы автоматические телескопические упоры 36. Наверху горизонтальных полок 35 перпендикулярно им закреплены балки 37, количество которых равно числу кронштейнов 19, размещенных на съемной пассажирской (грузовой) кабине 2 воздушного судна соосно со шпангоутами (не показаны) кабины.

В балках по оси симметрии воздушного судна выполнены отверстия 38, в которых смонтированы автоматические подъемники 39, приводимые в действие редукторами 40 с автоматическими приводами.

С противоположных сторон подрессоренной платформы 32 находятся автоматически откидывающиеся по команде водителя опоры 41 для нивелирования платформы, имеющие гидропривод.

В торце подрессоренной платформы 32 на подъемнике 42 расположена кабина водителя 33, оснащенная двумя противоположно расположенными рулями 43, 43а, имеющими возможность управлять движением транспортного средства вперед и назад. На подрессоренной платформе 32 размещены также гидравлическая 32в и пневматическая станции 32г.

Автоматические подъемники 39 оснащены датчиками регистрации усилия подъема и величины пути перемещения вверх-вниз от нулевой точки (не показаны). Концы подъемников 39 имеют пазы 44 с перпендикулярно к ним выполненными отверстиями 45 для сопряжения с помощью автоматических фиксаторов 46 с кронштейнами 19 пассажирской (грузовой) кабины 2 воздушного судна. Фиксаторы 46 приводятся в движение (действие) автоматическими гидро(пневмо)цилиндрами 47, которые муфтами 48 крепятся к концам подъемников 42.

Транспортное средство оборудовано датчиками 50 автоматической системы парковки с выводом информации на пульт водителя и пилота о расстояниях и зазорах до препятствий.

Функционирование способа посадки и высадки пассажиров воздушного судна со сниженным временем стоянки

1. Пустое транспортное средство 31 с поднятыми телескопическими упорами 36, поднятыми опорами 41, поднятыми подъемниками 39,, поднятыми ложементами 49 подъезжает под воздушное судно (в данном случае самолет 1) со стороны кабины пилотов 8, ориентируясь с помощью датчиков парковки 50 по оси самолета 1 и нивелируется с помощью опор 41 и телескопических упоров 36 по горизонтальной плоскости (фиг.4).

2. Затем опускаются подъемники 3 и пазами 44 входят в зацепление с кронштейнами 19 съемного кабинного модуля 2 (пассажирская или грузовая кабины), автоматические фиксаторы 46, приводимые в движение (действие) гидро(пневмо)цилиндрами 47, жестко соединяют подъемники 2В с кронштейнами 19 (фиг.7).

3. Далее (фиг.2) автоматически срабатывает на положение «открытие» разрезная шайба 30а, в результате чего размыкаются штоки 30 удерживающего устройства 28.

4. после этого подъемники 39 транспортного средства 31 поднимают съемный кабинный модуль (пассажирскую или грузовую кабину) 2 над фюзеляжем 3, кабиной пилотов 8, другими выступающими над ними элементами воздушного судна 1.

5. Осуществляется выезд транспортного средства 31 с поднятым съемным кабинным модулем 2 за пределы воздушного судна 1. 6. Благодаря использованию при операциях 1-5 автоматических устройств транспортного средства 31, взаимодействующих от команды пилота, время на съём съемного кабинного модуля 2 не превышает 5 минут.

7. Ложементы ^9 водителем транспортного средства 31 переводятся в горизонтальное положение, и на них подъемниками 39 плавно опускается съемный кабинный модуль.

8. Транспортное средство 31 отвозит съемный кабинный модуль 2 для разгрузки в пассажирский или грузовой терминал для высадки пассажиров или выгрузки габаритных и иных грузов.

9. Сразу после выполнения пункта 5 начинается техническое обслуживание воздушного судна, при необходимости, заправка его топливом, подготовка пилотами выполнения нового полета, при необходимости, замена экипажа, доставка другим транспортным средством уже загруженного другого запасного взаимозаменяемого съемного кабинного модуля, и начинается операция пристыковки его к воздушному судну в обратном порядке уже описанной расстыковки, которая длится не более 5 минут.

Промышленная применимость

Способ посадки и высадки пассажиров воздушного судна со сниженным временем стоянки, воздушное судно и транспортное средство для его реализации могут быть реализованы на основе доступных на рынке материалов, деталей, узлов, технологий, имеющихся в различных отраслях промышленности .

Появление описанной конструкции воздушного судна и транспортного средства стало возможным при конструировании из современных материалов и композитов: карбона, углепластика, углеволокон, титана. Применение современных материалов позволит снизить до конкурентного уровня вес воздушного судна, несмотря на использование в нем дополнительных узлов крепления съемного кабинного модуля к нижней части фюзеляжа.

Модульный самолёт позволит сэкономить на стоимости пассажирских и грузовых перевозок, прибыль от которых мы оцениваем примерно в 8-10 долларов на человека, и ускорить работу аэропортов. Сократится время пребывания пассажиров в терминале аэропорта. Съемные кабинные модули, выполненные взаимозаменяемыми, и транспортное средство для их перевозки и стыковки с воздушным судном оптимизируют и логистику аэропортов.

Источники информации

US 9, 193, 460 В2

(19) RU (1 1)2005 141 074 А

RU 2092385, В64С 1/22

RU 1802483, B64C 1/18