Область техники

Настоящее изобретение касается конструкции самолета для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации, обеспечивающего одновременное выполнение функций пассажирского, грузо-пассажирского, грузового, военно-транспортного, медицинского, десантного и других модификаций самолётов специальных назначений путём быстрой смены непосредственно на взлетно-посадочной полосе уже загруженных и готовых к полету специализированных фюзеляжей.

Изобретение касается и области наземного обслуживания предлагаемых самолетов, в частности, погрузки или выгрузки полезного груза при уменьшенном времени стоянки в аэропорту, благодаря применению транспортного средства, обеспечивающего непосредственное взаимодействие самолёта и воздушного терминала, за счет чего сокращается время маневрирования самолета по взлетно-посадочной полосе и экономится авиационное топливо самолета.

Уровень техники

Проблема обеспечения безопасности авиапассажиров, как и раньше, является одной из самых актуальных, и для её решения в мировом сообществе принимается много мер:

- увеличивается надежность узлов и систем самолета, многие действия пилотов автоматизируются; изобретатели всего мира дополнительно к традиционным мерам конструирования предлагают встраивать в фюзеляж различные конструкции пассажирских капсул, извлекаемых из фюзеляжа при аварийной ситуации путем его разрезания направленным взрывом или извлечением через рампу хвостового оперения с дальнейшим спусканием капсул на парашютах;

- разделение фюзеляжа по горизонтальной плоскости на верхнюю и нижнюю часть, которые при аварии автоматически отделяются одна от другой и спускаются на парашютах.

Пока в практической реализации упомянутые конструкции не нашли применения. Наиболее близкими аналогами предлагаемого изобретения являются следующие.

Патент RU29030U1 , в котором фюзеляж выполнен с возможностью разделения при аварии по горизонтальной плоскости.

Его верхняя часть снабжена крыльями, двигателями и хвостовым оперением. Нижняя часть фюзеляжа с пассажирской и пилотской кабиной оснащены роликами для взаимодействия с горизонтальными направляющими, установленными на нижней поверхности верхней части фюзеляжа. Однако, так как пилотская кабина расположена в нижней десантируемой части, верхняя часть фюзеляжа вместе с крыльями, двигателями и хвостовым оперением после отделения от нижней части не может продолжать полет и обречена на падение, взрыв и пожар. Хотя известно, что освободившись от пассажиров, при некоторых авариях, экипаж путем применения специальных методов пилотирования может устранить причины катастрофы. Таким образом, недостаток упомянутого решения заключается в неизбежном, не всегда оправданном разрушении самолета.

Интересным по замыслу и достигаемому техническому результату является самолет с устройством для спасения пассажиров и грузов при аварийной ситуации по патенту RU2425781C2. Самолет содержит фюзеляж, имеющий верхнюю пилотируемую часть и нижнюю отделяемую часть. Эти части жестко соединены друг с другом с возможностью экстренного автоматического отделения одна от другой по горизонтальной плоскости. Самолет имеет две пары крыльев, верхние из которых соединены с верхней частью фюзеляжа, и при штатном полете, предпочтительно, размещены внутри нижней части. В альтернативном варианте при штатном полете обе пары крыльев могут быть разделены. К верхней части фюзеляжа прикреплены двигатели и хвостовое оперение. В состав верхней части фюзеляжа входит также пилотская кабина. Внутри верхней части размещен пассажирский и/или грузовой отсек. Шасси прикреплено к нижней части фюзеляжа, в которой также находятся транспортируемые грузы. Сообщается, что обе части фюзеляжа могут совершать самостоятельный полет после их разделения. Для возможности самостоятельного полета верхняя часть фюзеляжа снабжена дополнительной пилотской кабиной и дополнительным двигателем, а для возможности её посадки - вспомогательным шасси.

К недостатку описанной конструкции следует отнести то, что верхняя часть фюзеляжа с двигателем, топливом в крыльях, шасси не отличается от традиционного самолета. Ей присущи все недостатки, возникающие при аварийной ситуации (пожар и другие). Тем самым теряется смысл разделять самолет. В то же время, в схеме «два самолета в одном» ухудшаются аэродинамические качества. Конструкция будет перетяжелена, требовать более мощных двигателей и большого расхода топлива. Кроме того, составное крыло, когда верхнее крыло вложено в нижнее, получается утолщенным, с ухудшенными аэродинамическими качествами. Для достижения необходимой грузоподъемности и скорости полета требуются более мощные и тяжелые двигатели, увеличивается расход топлива.

Разделение крыльев, в свою очередь, также ухудшает аэродинамическое качество каждого из них. Под вопросом возможность продолжения полета каждой из частей фюзеляжа после их разъединения. Существенно снижаются прочностные качества, в частности, при работе фюзеляжа на изгиб, вследствие того, что его части примыкают друг к другу по плоскости. Кроме того, размещение транспортируемых грузов пассажиров в нижней части фюзеляжа, з вероятность приземления которой в данной конструкции самолета представляется весьма проблематичной, ведет к их потере.

Прототипом изобретения является Патент на корисну модель (19)UA

( 1 1 )883 19 «Л1так Ϊ3 пристроем для порятунку пасажир1в та/або вантаж1в при аваршнш ситуацп» и Патент на полезную модель (19)RU(1 1) 144783(13)U1

«Самолет с устройством для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации».

Самолет обеих конструкций идентичен. Включает крылья, хвостовое оперение, двигатели, шасси, пилотскую кабину и фюзеляж с пассажирским и/или грузовым отсеком (отсеками). Фюзеляж выполнен составным, из верхней и нижней частей, жестко соединенных между собой с помощью соединительных средств, выполненных с возможностью экстренного автоматического отделения нижней части от верхней. Одна из этих частей выполнена с возможностью совершения управляемого полета в отсутствие другой, отделяемой части.

Нижняя часть фюзеляжа выполнена в виде одного (или нескольких) жесткого (жестких) герметичного (герметичных) теплоизолированного

(теплоизолированных) корпуса (корпусов), поперечное сечение каждого из которых симметрично относительно вертикали, проходящей через его геометрический центр и очерчено по контуру замкнутой выпуклой или выпукло-вогнутой кривой.

Поперечное сечение верхней части фюзеляжа очерчено по контуру замкнутой кривой, форма которой со стороны примыкания нижней части фюзеляжа повторяет форму последней.

Крылья, хвостовое оперение, двигатели и шасси установлены на верхней части фюзеляжа, пилотская кабина входит в состав верхней части фюзеляжа, а пассажирский и/или грузовой отсек (отсеки) расположен (расположены) в нижней части фюзеляжа.

Нижняя часть фюзеляжа снабжена средствами для автономной мягкой посадки после её отсоединения от верхней части. Как следует из анализа технического решения, изложенного в прототипе, связь верхней части фюзеляжа с нижней частью обеспечивается при изготовлении самолета в заводских условиях. Их разделение осуществляется в момент аварийной ситуации. Изобретатель не показал возможность вторичного использования нижней части фюзеляжа, если при десантировании она полностью сохранилась целой. Также не показана возможность подсоединения в условиях терминала нижних частей фюзеляжа других модификаций и назначений, по техническим характеристикам полностью соответствующих результатам испытаний.

Авиакомпании, которые планируют предлагать различные типы пассажирских и грузовых кабин, в частности, различные уровни комфорта при данной конструкции самолетов, должны иметь несколько самолетов. Это приводит к дополнительным расходам. К тому же, производство самолета с различными кабинами обязательно предусматривает их испытания и сертификацию перед его продажей. Также, модификации повышают общую продолжительность производственного цикла, а значит, и себестоимость, и цену.

Использование самолетов, предлагаемых прототипом, служит только цели спасения пассажиров и грузов.

Технология взаимодействия пассажиров, грузов, терминала аэропорта остается прежней и предполагает наличие нескольких залов оформления и ожидания посадки, из которых вылетающие пассажиры могут попасть в свой самолет, например, при помощи наземного перехода или путем перевозки их к самолету наземным транспортом. Через эти залы пассажиры могут проходить и при высадке из самолета. Таким образом, работы по проверке пассажиров, по их посадке, обработке грузов, погрузке их багажа и/или работы по погрузке грузов (если это транспортный вариант), приводят к тому, что время стоянки самолетов на земле превышает время, необходимое для предполетных работ, таких как заправка топлива, регламентные проверки, уборка пассажирского салона. Чем дольше время стоянки, тем меньше фактическое время полета. Длительная стоянка на земле повышает расход дорогого авиационного топлива.

Целью предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа: создание самолета для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации с уменьшенным временем стоянки в аэропорту и транспортного средства для него, обеспечивающего транспортировку пассажирской (грузовой) кабины по терминалу аэропорта, а также посадку пассажиров и загрузку грузов вне терминала непосредственно в пассажирскую и грузовую кабины, доставку их к самолету и связь их с самолетом.

Поставленная задача решается путем изменения конструкции предлагаемого прототипом самолета и введением в него дополнительного оборудования, а также путем разработки транспортного средства для него. Согласно изобретательского замысла самолет для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации с уменьшенным временем стоянки в аэропорту, дополнительно к прототипу включает:

- как минимум два сквозных выреза в нижней части корпуса верхнего фюзеляжа;

- кронштейны, соединяющие нижнюю часть корпуса верхнего фюзеляжа с нижней десантируемой частью фюзеляжа (пассажирской или грузовой кабиной) в замок, при этом между контактирующими поверхностями кронштейна и верхнего корпуса нанесена твердая смазка, например, дисульфид молибдена;

- внизу корпуса верхней части фюзеляжа вертикально расположены реверсивные пневмотолкатели (газотолкатели), подключенные к сети сжатого воздуха (инертного газа), нижняя часть штоков которых кинематически посредством сферических шарниров связана с фиксаторами, обеспечивающими жесткую разъемную связь верхнего силового фюзеляжа и нижнего десантируемого фюзеляжа между собой в положении стыковки;

реверсивный горизонтально расположенный пневмотолкатель (газотолкатель), подключенный к сети сжатого воздуха (инертного газа), шток б 16 000026 которого размыкает по команде пилотов или с земли корпуса фюзеляжей самолета путем давления на кронштейны;

- поверхности кронштейнов, контактирующие с корпусами фюзеляжей, выполнены по кривым, формирующим поперечные сечения верхнего и нижнего корпусов фюзеляжей;

- кронштейны неразъемно закреплены с внутренней стороны верхней десантируемой части корпуса нижнего фюзеляжа;

- в торце корпуса нижнего десантируемого фюзеляжа установлены фиксаторы, сопрягаемые с отверстиями, расположенными горизонтально в торце шпангоута задней стенки кабины пилотов;

- в торце шпангоута задней стенки кабины пилотов выполнены круговые поверхности, соответствующие профилю и размерам торца корпуса нижней части фюзеляжа;

торец корпуса нижней десантируемой части фюзеляжа выполнен ступенчатым, одна из ступеней выполнена сферической, вторая - конусной, третья - цилиндрической для облегченной ориентации и сопряжения с ответными поверхностями в торце шпангоута верхней части фюзеляжа;

- в верхней части корпуса нижней десантируемой части фюзеляжа установлены датчики автоматической системы парковки с выводом информации на пульт водителя и экран пилота о расстояниях до препятствий во время стыковки.

Согласно изобретательского замысла транспортное средство для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации дополнительно к общеизвестному прототипу (автомобильной платформе) включает:

- подрессоренную платформу, на которую с возможностью продольного перемещения по направляющим установлен стол, приводимый в движение приводами, размещенными на противоположных сторонах подрессоренной платформы, контактирующими с зубчатыми рейками, закрепленными на нижней части стола;

- на верхней части стола с возможностью перпендикулярного к нему перемещения по направляющим, расположен поперечный суппорт, приводимый в движение приводами, размещенными по боковым сторонам стола, контактирующими с зубчатыми рейками, закрепленными на поперечном суппорте;

- на поперечном суппорте размещен силовой агрегат, электрический генератор, воздушная станция, гидравлическая станция, вакуумная станция;

на поперечном суппорте также смонтирован перпендикулярно расположенный к нему ножничный подъемник, на верхней горизонтальной полке которого находится площадка, на которой закреплена кабина водителя, при этом площадка по направляющим может с помощью приводов и зубчатых реек перемещаться влево-вправо в пределах ширины продольного суппорта;

- кабина водителя имеет сдублированные, противоположно расположенные органы управления для комфортного и безопасного движения в разные стороны;

- кресло водителя выполнено поворотным на 360° с фиксацией поворотов;

- на поперечном суппорте в районах силовых шпангоутов корпуса нижней части (десантируемой) фюзеляжа размещены как минимум два ножничных подъемника, на которых смонтированы ложементы для фиксации на них корпуса нижней части фюзеляжа;

- рабочие поверхности ложементов оснащены воздушными подушками с вакуумными присосками, которые (подушки) подключены к пневмосети высокого давления для исключения повреждения корпуса нижнего фюзеляжа и демпфирования при наезде транспортного средства на препятствия при транспортировке, а также плавного дожатия нижнего корпуса фюзеляжа при соединении с верхним корпусом фюзеляжа, а присоски подключены к вакуумной сети;

- кузов транспортного средства образован криволинейными автоматическими поворотными бортами, поворот которых обеспечивается гидро(пневмо) цилиндрами, которые крепятся к поперечному суппорту шарнирами, при этом борта сверху перекрывают друг друга на величину, не позволяющую попадания атмосферных осадков внутрь кузова; - в бортах кузова оппозитно дверям корпуса нижнего фюзеляжа выполнены проемы, закрываемые-открываемые шиберами, перемещаемыми по направляющим, расположенным на поверхности бортов.

Краткое изложение сущности изобретения

Предложенная конструкция самолета для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации с уменьшенным временем стоянки в аэропорту является модульной и включает три модуля:

- верхний модуль (собственно летательный аппарат), который имеет фюзеляж, крылья, хвостовое оперение, двигатели, шасси, пилотскую кабину;

- состыкованный с ним нижний модуль, десантируемый при аварии и отцепляемый в аэропорту при посадке-высадке пассажиров и погрузке- разгрузке груза. Нижний модуль образует пассажирскую и грузовую кабину и оснащен парашютной системой;

- транспортное средство для стыковки и расстыковки верхнего и нижнего модулей, а также транспортировки нижнего модуля.

Верхний и нижний модули жестко, но разъемно соединены между собой с помощью кронштейнов. Размыкание их при аварии или ракетном поражении верхнего модуля, или при сознательном десантировании нижнего модуля осуществляется или автоматически по команде бортового компьютера, или пилотами, или по закодированной команде из центра управления полетами. Размыкание (смыкание) может быть осуществлено и на земле в аэропорту или любом терминале при разгрузке-погрузке с помощью третьего модуля - транспортного средства.

Разгрузка и погрузка может осуществляться и без транспортного средства с помощью имеющихся в любом аэропорту средств (лестниц, рукавов и др.). Это выполняется при отсутствии необходимости замены пассажирской или грузовой кабин. Для загрузки-разгрузки пассажирские кабины могут быть доставлены транспортным средством и за пределы аэропорта (железнодорожный или автомобильный вокзалы, морской порт, центр города). T UA2016/000026

Далее транспортное средство (транспортный модуль) доставляет пассажирскую (грузовую) кабину к верхнему модулю (летательному аппарату) и пристыковывает к нему с находящимися в кабине пассажирами и их грузами. За счет оптимизации логистики и обслуживания между модулями, пассажирами и самолетом предложенной конструкции, когда один и тот же самолет может перевозить различные кабины, унифицированные по внешним размерам и устройствам соединения, предлагаемый модульный самолет позволит сэкономить на стоимости пассажирских и грузовых перевозок 6 - 10 долларов США на одного пассажира и резко ускорить работу терминалов аэропортов. Сократится время пассажиров, уменьшатся автомобильные потоки пассажиров в аэропорт и из него при доставке пассажирских кабин в пределы городов.

Положительным результатом изобретения является также отсутствие необходимости модернизации и постройки новых воздушных терминалов.

Краткое описание чертежей

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

Фиг. 1 - схематический вид сбоку самолета для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации с уменьшенным временем стоянки в аэропорту. Фиг. 2 - схематический вид сверху самолета для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации с уменьшенным временем стоянки в аэропорту (далее сокращенно самолета).

Фиг. 3 - схематический вид спереди предложенного самолета.

Фиг. 4 - схематический вид сбоку предложенного самолета с отделенной от него нижней частью фюзеляжа.

Фиг. 5 - схематический вид сверху на самолет с отделенной от него нижней частью фюзеляжа. ю Фиг. 6 - поперечное сечение самолета, где нижняя часть фюзеляжа выполнена в виде двух окружностей.

Фиг. 7 - поперечное сечение самолета, в котором нижняя часть фюзеляжа выполнена в виде одного корпуса с шестью креслами в одном ряду.

Фиг. 8 — поперечное сечение самолета, верхняя часть фюзеляжа которого выполнена в виде треугольника Рело.

Фиг. 9 - поперечное сечение самолета с формой нижней части фюзеляжа, где каждый из участков представляет окружность.

Фиг. 10 - самолет с формой сечения верха нижней части фюзеляжа в виде выпуклой кривой.

Фиг. 11 - частичный вид продольного осевого сечения фюзеляжа самолета в состыкованном положении верхней и нижней частей.

Фиг. 12 - механизмы для сопряжения и расстыковки верхней и нижней частей фюзеляжа самолета.

Фиг. 13 - спуск на грузовых парашютах отделенной от самолета нижней части фюзеляжа.

Фиг. 14 - транспортное средство со снятыми бортами, с закрепленной на нем нижней частью фюзеляжа в транспортном положении.

Фиг. 15 - транспортное средство со снятыми бортами, с закрепленной на нем нижней частью фюзеляжа в положении для стыковки с верхней частью фюзеляжа.

Фиг. 16 - вид сзади на транспортное средство.

Фиг. 17 - транспортное средство с закрытыми бортами.

Обозначения на чертежах

1 - фюзеляж 4 - кронштейн

2 - верхняя несущая часть фюзеляжа 5 - крылья

3 - нижняя часть фюзеляжа 6 - шасси

(пассажирская или грузовая 7 - двигатель

кабина) 8 - хвостовое оперение 6 - кабина пилотов 29 - фиксаторы

- криволинейный треугольник с 30 - отверстия в торце шпангоута выпуклой верхней и вогнутыми задней стенки кабины пилотов боковыми сторонами 31 - круговые поверхности в - треугольник Рело шпангоуте задней стенки кабины - выпуклый участок кривой пилотов

- вогнутый участок кривой 32 - конусно-сферическая ступень - верхняя часть нижней части торца нижнего фюзеляжа фюзеляжа 33 - цилиндрическая ступень торца - пассажирский отсек с креслами нижнего фюзеляжа

- герметичные двери 34 - датчик автоматической системы - обшивка парковки нижней части - отсек для ручного багажа фюзеляжа

- отсек для грузовых парашютов 35 - транспортное средство

- корпус нижнего фюзеляжа 36 - шасси

- грузовой люк для багажа 37 - подрессоренная платформа пассажиров 38 - силовой агрегат

- сквозные вырезы в нижней 39 - ходовая часть

части корпуса верхней части 40 - кабина водителя

фюзеляжа 41 - направляющие

- пневмотолкатели вертикальные 42 - стол транспортного средства - нижняя часть штоков 43 - привод стола

пневмотолкателей 44 - зубчатая рейка

- фиксатор 45 - направляющая суппорта

- толкатель горизонтальный 46 - поперечный суппорт

а - пневмошибер 47 - привод поперечного суппорта - шток толкателя 48 - зубчатая рейка поперечного горизонтального суппорта

- торец корпуса нижнего 49 - вакуумная станция

фюзеляжа 50 - электрический генератор 51 - воздушная станция 58 - органы управления

52 - гидравлическая станция транспортным средством при

53 - ножничный подъемник кабины движении «назад»

водителя 59 - кресло водителя

53а - ножничный подъемник нижней 60 - ложемент

части фюзеляжа 61 - воздушная подушка

54 - горизонтальная полка 62 - воздушная присоска

ножничного подъемника 63 - кузов транспортного средства

55 - площадка 64 - борт транспортного средства

56 - направляющая площадки 65 - пневмо(гидро)цилиндры

57 - органы управления поворота борта

транспортным средством при 66 - шарнир крепления борта движении «вперед» 67 - шибер

68 - направляющая шибера

69 - окна кузова

Наилучшее воплощение изобретательского замысла

Предложенный самолет для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации с уменьшенным временем стоянки в аэропорту (фиг.1 ), (фиг. 2) состоит из фюзеляжа 1, образованного из двух жестко соединенных между собой верхней 2 и нижней 3 (фиг.1 ) частей фюзеляжа, соединенных кронштейнами 4 (фиг.1 1 ). Верхняя часть фюзеляжа 2 (фиг. 3-5) включает в себя крылья 5, шасси 6, двигатели 7, хвостовое оперение 8, кабину пилотов 9. Фюзеляж, крылья и хвостовое оперение выполнены из углеволокон или карбона в виде прочных, жестких, герметичных теплоизолированных корпусов. Форма в поперечном сечении верхней части 2 фюзеляжа 1 может представлять собой криволинейный треугольник 10 с выпуклой верхней и вогнутыми боковыми сторонами, как показано на фиг. 6, фиг. 7. Также она может быть ограничена криволинейным треугольником 11 (фиг.8), но со всеми выпуклыми сторонами (так называемый треугольник Рело). Представлено это сечение в варианте на фиг. 8. Сечение на фиг. 9 очерчено двумя кривыми, верхняя из которых выпуклая, а нижняя - с одним выпуклым 12 и двумя вогнутыми 13, 14 участками.

Во всех показанных вариантах поперечное сечение верхней части 2 фюзеляжа очерчено по контуру замкнутой кривой, форма которой может быть различной, в зависимости от прочностных и аэродинамических расчетов. Целесообразно, когда верхняя зона кривых является выпуклой. Кроме того, поперечное сечение верхней части 2 должно быть симметрично относительно вертикальной оси 01- 01 , проходящей через геометрический центр сечения.

Нижняя часть 3 фюзеляжа (пассажирская или грузовая кабина) повторяет форму низа верхнего фюзеляжа и может состоять из нескольких отсеков, соединенных между собой. Нижняя часть 3 (десантируемая), с пассажирами или грузом часть фюзеляжа по форме может быть в виде двух (фиг. 6), одной (фиг. 7- 10) или больше, чем две (не показано) кривых. По конструкции она должна быть жесткой, прочной, герметичной, теплоизолированной, изготовленной из углеволокон, углепластиков или карбона для прочности и легкости. В корпусе нижней части фюзеляжа 3 размещен пассажирский отсек 15 с креслами, герметичными дверями в переднем (фиг. 6) 16 и заднем (не показано) концах отсека. В нижней части фюзеляжа 3 должны быть отсеки для грузовых парашютов 19 (показаны в раскрытом виде на фиг. 13), расположенные вверху под обшивкой 17, и полки 18 для ручного багажа, принадлежащего пассажирам. Отсеки для парашютов 19 снабжены автоматически открывающимися и закрывающимися люками (не показаны). Относительные объемы пространства для пассажирских кресел, буфета, туалета, рабочих мест стюардесс и др. определяются назначением самолета, т.е., является ли он пассажирским, грузопассажирским, грузовым или военно- транспортным.

Например, в нижней части грузового самолета может быть установлено только несколько кресел для членов экипажа, которые они могут занять при аварийной ситуации, а все остальное место (пространство) отведено для грузоподъемных средств и размещения транспортируемых грузов.

Если нижняя часть 3 самолета для спасения образована двумя корпусами 20, как в варианте, показанном на фиг. 6, их поверхностям, с точки зрения прочностных требований, целесообразно придать форму тела вращения второго порядка, например, эллиптического или кругового цилиндра. В таком случае поперечные сечения частей 2 и 3 фюзеляжа примыкают друг к другу по эллиптическим или круговым дугам с соединяющим их выступом (не обозначен).

В варианте, показанном на фиг. 9, форма поперечного сечения нижней части фюзеляжа частично напоминает охарактеризованную выше. Здесь нижняя часть фюзеляжа 3 образована одним корпусом, в котором каждый из боковых участков представляет собой часть тела вращения второго порядка. Эти участки соединены между собой средним участком. Нижняя часть фюзеляжа 3 сверху очерчена плавной кривой с двумя выпуклыми и одним вогнутым участками, которую имеет низ верхней части 2 фюзеляжа.

В вариантах, изображенных на фиг. 7 и фиг. 8, как и в уже описанном на фиг. 9, нижняя часть фюзеляжа образована одним корпусом. Его поперечное сечение снизу и по бокам очерчено выпуклыми дугами, а вверху, в зоне примыкания к верхней части 2 фюзеляжа - парой выпуклых или вогнутых дуг. На фиг. 10 верх нижней части фюзеляжа ограничен выпуклой кривой.

Во всех рассмотренных вариантах поперечное сечение каждого из корпусов нижней части 3 фюзеляжа по контуру очерчено замкнутой выпуклой или выпукло-вогнутой кривой, которая симметрична относительно вертикали 02 - 02, проходящей через геометрический центр сечения корпуса.

Акцентируем это повторно, так как это важно. В зонах взаимного примыкания низа верхней части 2 и верха нижней части 3, они повторяют форму друг друга. Вдоль этих поверхностей примыкания (сопряжения) установлены средства для их жесткого, но автоматически размыкаемого соединения между собой, выполненные с возможностью экстренного разъединения между собой, которые будут рассмотрены и предложены ниже на фиг. 1 1 и фиг.12.

В нижней части 3 фюзеляжа расположен грузовой люк 21.

Дверь кабины пилотов 9, входящая в состав верхней части фюзеляжа, и дверь

(двери) корпуса (корпусов) нижней части 3 находятся на одном уровне для комфортного и быстрого перехода пилотов из кабины в нижнюю часть фюзеляжа, являющейся пассажирской или грузовой кабиной.

Кабина пилотов 9 кроме устройств и приборов управления самолетом, оснащена устройством для подачи электрических, электронных и радиокоманд в необходимой последовательности по реализации программы отсоединения нижней части (пассажирской кабины) 3.

В нижней зоне корпуса (корпусов) нижней части фюзеляжа размещены надувные понтоны (не показаны) для смягчения удара при посадке на землю и обеспечения плавучести при приводнении.

Каждое кресло пассажира оборудовано автоматическими поясами безопасности для фиксации тела и надувными спасательными жилетами, а также кислородными масками.

В нижней части корпуса верхней части фюзеляжа 2 самолета выполнены как минимум два сквозных выреза 22 для прохождения (размещения) кронштейнов 4, соединяющих верхний корпус 2 с корпусом 3 нижней (десантируемой) части фюзеляжа в замок, при этом между контактирующими поверхностями кронштейна 4 и верхнего корпуса наносится твердая смазка, например дисульфид молибдена.

Внизу корпуса верхней части фюзеляжа 2 вертикально расположены реверсивные пневмотолкатели (газотолкатели) 23 (фиг. 1 1, 12), подключенные к сети сжатого воздуха (инертного газа). Нижние части штоков 24 пневмотолкателей 23 кинематически посредством сферических шарниров, исключающих возможные перекосы, связаны с фиксаторами 25 (фиг. 12), обеспечивающими жесткую, но разъемную связь верхнего силового 2 и нижнего десантируемого корпусов 3 фюзеляжей между собой в положении стыковки.

В корпусе верхней части фюзеляжа 2 горизонтально закреплены реверсивные пневмотолкатели (газотолкатели) 26, пневмошиберы 26а, подключенные к сети сжатого воздуха (инертного газа), штоки 27 которых по команде пилотов или по кодированной команде с земли размыкают корпуса 2 и 3 фюзеляжей самолета путем давления на кронштейны 4.

Кронштейны 4 неразъемно закреплены с внутренней стороны десантируемой части корпуса 3 нижнего фюзеляжа.

В торце 28 (фиг. 1 1 ) корпуса нижнего (десантируемого) фюзеляжа 3 установлены фиксаторы 29 (фиг. 1 1 ), сопрягаемые с отверстиями 30, расположенными горизонтально в торце шпангоута задней стенки кабины пилотов 9.

В торце шпангоута задней стенки кабины пилотов 9 выполнены замкнутые круговые направляющие поверхности 31, соответствующие профилю и размерам торца 28 нижней части фюзеляжа 3.

Торец корпуса нижней (десантируемой) части фюзеляжа 3 выполнен ступенчатым, одна из ступеней 32 выполнена конусно-сферической для облегченной ориентации и сопряжения с ответными круговыми направляющими в торце корпуса верхней части фюзеляжа, вторая 33 - цилиндрической.

По всей поверхности верхней части корпуса нижней (десантируемой) части фюзеляжа 3 установлены датчики 34 (фиг.12) автоматической системы парковки с выводом информации на пульт водителя транспортного средства 35 и пилота самолета о расстояниях и зазорах до препятствий.

Для реализации функции самолета для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации - уменьшения времени стоянки в аэропорту, в комплект входит транспортное средство, без которого невозможно качественно выполнить заявленную функцию.

Транспортное средство 35 (фиг.14) включает: - шасси 36 (фиг. 16) с независимыми электроприводами (не показаны) колес, подкачка которых осуществляется автоматически при падении давления в них;

- подрессоренную платформу 37;

- силовой агрегат 38;

- ходовую часть 39;

- механизмы управления (не обозначены);

- раму (не обозначена);

- тормозную систему (не обозначена);

- кабину водителя 40.

Не обозначенные агрегаты общеизвестны, поэтому не требуют особого пояснения.

На подрессоренную платформу 37 с возможностью продольного перемещения по направляющим 41 установлен стол 42, приводимый в движение приводами 43 (фиг. 15), размещенными на противоположных сторонах подрессоренной платформы 37 (фиг. 16). Привода 43 контактируют с зубчатыми рейками, закрепленными на нижней части стола 42.

На верхней части стола 42 с возможностью перпендикулярного к нему перемещения по направляющим 45 расположен поперечный суппорт 46 (фиг. 16), приводимый в движение приводами 47, размещенными по боковым сторонам стола 42, контактирующими с зубчатыми рейками 48, закрепленными на поперечном суппорте 46.

На поперечном суппорте 46 также размещены силовой агрегат 38, вакуумная станция 49, электрический генератор 50, воздушная станция 51 , гидравлическая станция 52.

На поперечном суппорте 46 смонтированы и перпендикулярно расположенные к нему ножничные подъемники 53, на верхней горизонтальной полке 54 которого находится площадка 55, на которой закреплена кабина водителя 40. При этом площадка 55 с кабиной водителя 40 по направляющим 56 может с помощью приводов и зубчатых реек перемещаться влево-вправо. Это 2016/000026 необходимо для постоянного наблюдения водителя и пилота за процессом стыковки и расстыковки фюзеляжей самолета.

Так как транспортное средство кроме стыковки-расстыковки выполняет и транспортирующую функцию на дальние расстояния, для удобства водителя кабина 40 имеет сдублированные противоположно расположенные органы управления 57, 58 для комфортного и безопасного движения в разные стороны. Для этого и кресло водителя 59 транспортного средства выполнено поворотным вокруг вертикальной оси на 360° с фиксацией поворотов на необходимый угол.

На поперечном суппорте 46 в районах размещения силовых шпангоутов корпуса нижней (десантируемой) части 3 фюзеляжа размещены как минимум, например, два ножничных подъемника 53а, на которых смонтированы ложементы 60 (фиг.16) для размещения и фиксации на них целого по длине корпуса нижней части фюзеляжа или его частей, если это предусмотрено конструкцией.

Для прочной фиксации корпуса ложементы 60 оснащены воздушными подушками 61 с вакуумными присосками 62, которые (подушки) подключены к пневмосети высокого давления (не показана) для исключения повреждения корпуса нижнего фюзеляжа 3 и демпфирования при наезде на препятствия при транспортировке, а также плавного дожатия нижнего корпуса фюзеляжа 3 при соединении с верхним корпусом фюзеляжа 2, а присоски 62 - к вакуумной сети (не показана).

Для предохранения нижнего корпуса фюзеляжа при хранении и перевозке от внешних воздействий, транспортное средство оборудовано кузовом 63 (фиг. 1 7), который образован криволинейными автоматическими поворотными бортами 64 (фиг. 16), поворот которых обеспечивается гидро(пневмо) цилиндрами 65, которые крепятся к поперечному суппорту 46 шарнирами 66 (фиг. 1 7). При этом борта 64 перекрывают друг друга на величину, не позволяющую попадание атмосферных осадков внутрь кузова 63. В бортах 64 кузова 63 оппозитно дверям корпуса нижнего фюзеляжа выполнены проемы, закрываемые-открываемые шиберами 67, перемешаемыми по направляющим 68, расположенным на поверхности бортов 64, а также окна 69, расположенные напротив окон нижнего корпуса фюзеляжа 3.

Описание функционирования изобретения

Самолет для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации с уменьшенным временем стоянки в аэропорту и транспортное средство для его обслуживания позволяют решить несколько задач:

- спасение пассажиров или грузов при авиационной катастрофе;

- оптимизировать логистику и повысить качество обслуживания пассажиров, а также обеспечить посадку пассажиров за пределами аэропорта и терминала и обеспечить доставку их непосредственно к самолету и наоборот - от самолета в город, железнодорожный или автовокзал и другие площадки;

- сократить транспортные потоки автолюбителей в аэропорт и обратно, уменьшить емкость парковок автомобильного транспорта в аэропортах;

- увеличить время нахождения самолета в полете путем уменьшения времени нахождения его на земле для организации посадки пассажиров или их высадки;

- уменьшить время маневрирования самолета в аэропорту, что даст возможность экономить авиационное топливо;

- путем смены нижней части фюзеляжа использовать один и тот же самолет как для перевозки пассажиров, так и для доставки грузов, военных подразделений, военной техники.

Рассмотрим функционирование самолета на двух стадиях подготовки и завершения полетов: посадка пассажиров и высадка пассажиров.

Посадка пассажиров

Транспортное средство с опущенными бортами 64 кузова 63 подвозит нижнюю часть фюзеляжа с пассажирами к самолету и ориентирует его (транспортное средство) соосно с верхней частью непосредственно под самолетом. 2016/000026

Точное позиционирование нижней части фюзеляжа 3 осуществляется с помощью перемещения по осям X, Υ, Z стола 42, поперечного суппорта 46, ножничного подъемника 53 и парковочных датчиков 34.

В это время предварительно автоматически с помощью пневмошибера 26а открываются герметичные задвижки сквозных вырезов 22, расположенных внизу верхней части фюзеляжа.

После позиционирования ножничные подъемники 53 плавно поднимают корпус нижней части фюзеляжа 3 вверх (ось Z), обеспечивая беспрепятственное прохождение кронштейнов 4 через сквозные вырезы верхней части фюзеляжа 2, оставляя небольшой (например, до 5 мм) эквидистантный зазор между корпусами верхней 2 и нижней 3 частями фюзеляжа 1. Весь процесс точного позиционирования обеспечивается автоматической системой парковки (парктроник), представляющей собой парковочный радар с применением цифровых датчиков 34 (фиг. 12). Показания датчиков 34 непрерывно выводятся на экраны водителю транспортного средства и пилоту. Когда позиционирование закончено, система подает сигнал, после которого продольное перемещение стола 42 транспортного средства 35 вводит в зацепление кронштейны 4 с нижней частью корпуса верхней части 2 фюзеляжа. Далее автоматически включаются вертикальные пневмотолкатели 23, штоки 24 которых перемещают фиксаторы 25 до упора. После этого система дает звуковую, цифровую и речевую информации об окончании стыковки верхней 2 и нижней 3 частей самолета.

Водитель транспортного средства разворачивается в кресле на 360°, переходит на управление транспортным средством органами, обеспечивающими движение «вперед».

Высадка пассажиров

Транспортное средство с опущенными ножничными подъемниками 53 и бортами 64 задним ходом въезжает под самолет, соблюдая с помощью автоматической системы парковки совпадение продольных осей самолета и транспортного средства. Получив сигнал об окончании ориентирования, пилот освобождает пневмошиберы 26а, включает вертикальные пневмотолкатели 23 на подъем, размыкая при этом кронштейны 4 с верхней частью фюзеляжа 2. Получив сигнал о том, что размыкание произошло, пилот включает горизонтальные толкатели 26, тем самым обеспечивает беспрепятственное прохождение кронштейнов 4 через вырезы 22 внизу верхней части фюзеляжа. Пневмошиберы 26а закрывают вырезы 22 в верхней части 2 фюзеляжа 1.

В это время водитель поднимает ножничные подъемники и нижняя часть фюзеляжа 3 с пассажирами опускается и ложится на ложементы 60 с воздушной подушкой 61 и воздушные присоски 62. Затем водитель переводит ножничные подъемники в транспортное положение.

Далее водитель транспортного средства выводит из-под самолета нижнюю часть фюзеляжа 3 с пассажирской кабиной и отвозит на место высадки пассажиров. Это может быть терминал аэропорта или любая часть города.

Промышленная применимость

Предложенный самолет с устройством для спасения пассажиров и/или грузов при аварийной ситуации с уменьшенным временем стоянки в аэропорту и транспортное средство для его реализации может быть построено на основе доступных на рынке деталей, узлов, технологий, имеющихся в различных отраслях промышленности. Появление описанной конструкции самолета стало возможным при масштабном применении в авиационной промышленности композитов: карбона, углепластика, углеволокон.

В предлагаемом самолете должно быть беспрецедентно широкое использование композитных деталей. Применение углепластика позволит не только снизить до конкурентного уровня вес самолета по сравнению с полностью металлическим аналогом, но и создавать детали и узлы с более сложными и совершенными аэродинамическими профилями. Из углепластика будет создана верхняя и нижняя части фюзеляжа, крылья, интерцепторы, закрылки, предкрылки, элероны, обтекатели, руль высоты, руль направления, воздушный тормоз и другие детали. За один технологический передел будет изготовлена аэродинамическая обшивка и составляющие с ней монолитное целое— силовой набор.

Использование существующих средств десантирования тяжелой техники, таких как парашютно-бесплатформенные и парашютно-реактивные системы, позволят решить главную задачу изобретения: комфортный и безопасный спуск нижней части фюзеляжа, в которой находится пассажирская кабина. Применение известных пневмо- и гидроцилиндров обеспечит автоматическую прочную стыковку и расстыковку верхней и нижней частей фюзеляжа.

Использование датчиков парковки предотвратит повреждение верхней и нижней частей фюзеляжа при их соединении. Изготовление стыковочных кронштейнов из титана обеспечит прочность соединений.

Применение твердой смазки рабочих (контактных) поверхностей кронштейнов позволит уменьшить горизонтальное усилие, прилагаемое пневмо(гидро)цилиндрами для перемещения нижней части фюзеляжа относительно верхней части во время расстыковки при аварии.

Обеспеченность одновременного автоматического перемещения нижней части фюзеляжа, расположенной на транспортном средстве, по трем осям (X, Υ, Z) гарантирует быструю и точную ориентацию верхней и нижней частей фюзеляжей относительно друг друга.

Применение известных воздушных мешков и вакуумных присосок исключит деформацию нижней части фюзеляжа при ее транспортировке и обеспечит ее надежную фиксацию.

Противоположно расположенные в кабине водителя сдублированные органы управления движением и поворотное кресло создадут комфорт водителю.

Источники информации

Патент ( 19) UA (1 1 ) 88319 (51) МПК (2014.01), B64D 25/00, В64С 1 /32 (2006.01 )

Патент (19) RU (1 1 ) 144783 (13) Ш , (51) МПК, B64D 25/12 (2006.01 );

Патент RU 29030U1 ;

Патент RU 2425781 С2; Патент US 7234667; Патент US 6554227B2 Патент US 6761334; Патент US 5921 504