CC BY
246
2008
НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Аэромеханика и прочность, поддержание летной годности ВС
№ 130
УДК 656.7.079.66
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ ПАРАШЮТНЫХ СИСТЕМ СПАСЕНИЯ НА ДЕЛЬТАЛЕТАХ
И.В. НИКИТИН
Статья представлена доктором технических наук, профессором Ципенко В.Г.
В статье дано описание конструкции и анализ опыта применения быстродействующих парашютных систем спасения на дельталетах.
В настоящее время в России более 90 % систем спасения для дельталетов выпускаются ООО «МВЕН». ООО «Воздушный мост» выпущено некоторое количество экземпляров системы спасения «Муха» с пневматическим метательным механизмом, но по эксплуатации этой системы данных нет, как и сведений о ее успешном применении.
Быстродействующая парашютная система (БПС) К-350 выпускается ООО «МВЕН» с 1993г., а БПС К-500 - с 1996г. Всего за время работы фирмы было выпущено более тысячи систем. Быстродействующая парашютная система спасения летательного аппарата предназначена для спасения экипажа вместе с летательным аппаратом при возникновении в полете аварийной ситуации. Система снабжена метательным механизмом, приводимым в действие с помощью пиропатрона. Основные элементы конструкции систем К-350 и К-500 показаны на рис. 1.
Система состоит из: парашюта, контейнера с крышкой, обтекателя, метательного механизма, привода метательного механизма. Парашют предназначен для безопасного снижения и приземления экипажа вместе с летательным аппаратом. Парашют состоит из купола с поясом рифления, строп, соединительного звена и тормозного парашюта площадью 7.5 кв. м. Купол парашюта - круглой формы. Площадь купола системы К-350 - 83 кв. м, К-500 - 95 кв. м. Парашюты изготавливаются из ткани ЬСК-65 ЛБ Р2 и разбиты на сектора, соединенные между собой швом «в замок». В центре купола имеется полюсное отверстие, на внешней части купола нашит силовой каркас.
Контейнер предназначен для размещения в нем парашюта. Контейнер изготовлен из стеклопластика и состоит из двух частей: корпуса и крышки. Контейнер выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда со скругленными ребрами. На внешней стороне контейнера выполнена ниша для прокладки соединительного звена парашюта. В дно корпуса контейнера вклеена металлическая шайба для установки направляющей ствола метательного механизма. Крышка контейнера изготовлена из стеклопластика в виде чаши с прямоугольным основанием со скругленными ребрами. С наружной стороны днища крышки по центру приклепана металлическая шайба с отверстиями. Центральное круглое отверстие служит для прохода направляющей ствола метательного механизма; выше расположено прямоугольное со скругленными углами отверстие для прохода соединительного звена парашюта; ниже - два отверстия для продевания контровочной проволоки
Обтекатель предназначен для: защиты контейнера с парашютом от механических и климатических воздействий; закрепления системы на летательном аппарате; обеспечения заданного направления выброса контейнера.
Обтекатель изготовлен из стеклопластика. В дно обтекателя вклеена металлическая шайба с резьбовым отверстием для установки затвора метательного механизма. На одной из стенок обтекателя, являющейся его основанием, конструктивно выполнен прилив, в который, изнутри обтекателя, вклеена металлическая пластина с 8-ю анкерными гайками, составляющая основу узла крепления системы к летательному аппарату.
б) парашют
а)корпус
1. Купол парашюта
2. Стропы
3. Соединительное звено
1. Гайка
2. Винт
3. Пружина
4. Ударник
5. Корпус затвора
6. Контргайка
7. Патрон аварийно-спасательный
8. Ствол с резьбовой втулкой
9. Уплотнительные кольца
10. Гайка
11. Направляющая ствола с наконечником
12. Чека
13. Наконечник троса
14. Гайка наконечника троса
15. Вытяжной трос в боудэне
16. Предохранительная булавка
17. Т-образная ручка
18. Монтажная площадка
19. Предохранительная вилка.
в) метательный механизм
Рис. 1. Основные элементы конструкции БПС
Метательный механизм предназначен для обеспечения выброса контейнера и вытягивания парашюта. Составные части метательного механизма: затвор, направляющая ствола, ствол, шариковый замок и предохранительная булавка.
Привод метательного механизма предназначен для передачи пилотом команды на срабатывание метательного механизма. Привод состоит из Т-образной ручки, монтажной площадки, вытяжного троса в боудэновой оплетке, чеки и предохранительной вилки на ручке привода.
Через 36 месяцев с момента сборки системы производится полная разборка, осмотр, пере-укладка и перезарядка системы на предприятии-изготовителе.
Срок службы системы - 12 лет с проведением регламентных работ и заводского ремонта. Заводской ремонт производится по заявкам эксплуатирующих организаций и в соответствии с ведомостями дефектации, оформленными на предприятии-изготовителе.
В табл. 1 приведены основные характеристики БПС К-350 и К-500.
Таблица 1
Основные характеристики БПС К-350 и К-500
Характеристики К-350 К-500
Максимальная масса летательного аппарата, кг 350 450
Диапазон применения по скорости, км/ч 0-150 0 - 160
Диапазон применения по высоте, м 40 - 4000 40 - 4000
Г абаритные размеры, мм 505 х 250 х 222
Масса системы, кг, не более 9,5 11
Срок годности укладки парашюта, мес. 36 36
Ввод системы в действие принудительный с механическим приводом
Усилие на ручке привода метательного механизма, Н 50 - 120
Диапазон применения по температуре, град. С -50 - +50
Максимальная относительная влажность, при 25°С 98
Ресурс системы 12 лет или одно срабатывание
Первый случай применения БПС-350 произошел в Ташкенте в 1993 году с первой же выпущенной системой. Дельталет выполнял полет в режиме набора высоты. На высоте около 300 метров произошел внезапный отказ двигателя. Дельталет потерял продольную устойчивость, опустил нос и начал входить в режим кувыркания. Пилот дельталета Владимир Кутепов понял, что контроль над управлением дельталета потерян, привел в действие спасательную систему и благополучно приземлился на парашюте.
Есть один из случаев применения БПС, снятый на видеокамеру (рис. 2). Пилот Сергей Стрелов с пассажиром совершал полет на дельталете. Пассажир при этом вел видеосъемку. Пролетая над лесом на высоте около 200 м, дельталет вдруг начал резко терять высоту и беспорядочно вращаться. Потеряв контроль над управлением, пилот принимает решение на ввод в действие БПС. Съемка видео все это время продолжалась. Штатное срабатывание системы обеспечило благополучное приземление на лес и спасение экипажа. Пассажир не пострадал, а пилот только слегка ударился животом. На пленке слышна речь пилота и звук двигателя, который продолжает работать. До конца не ясно, почему произошло происшествие, возможно из-за разрушения винта.
Необычный случай произошел с пилотом самолета А27, Евгением Никифоровым, у которого на высоте около 5 метров произошло разрушение закрылка. Скорость самолета составляла около 170 км/ч, а по направлению движения самолета находилось препятствие. Пилот, оценив ситуацию, понимает, что при таких условиях столкновение с находящимся впереди препятствием неизбежно, и вводит в действие БПС. В этом случае БПС фактически сыграла роль тормозного парашюта, позволившего резко снизить скорость ЛА и избежать столкновения. В результате пилот остался невредим, а ЛА получил незначительное повреждение хвостового оперения.
Известны случаи применения БПС пилотами Александром Ивановым и Алексеем Школи-ным в Москве и Московской области.
При наборе высоты, на высоте 1200 м дельталет, пилотируемый А. Ивановым, вошел в облачность, надеясь быстро преодолеть слой облачности, пилот продолжал набор высоты и потерял ориентировку. В результате был также потерян контроль над пространственным положением дельталета. Дельталет перешел в режим беспорядочного падения. Оценив ситуацию, пилот дождался момента, когда дельталет выйдет из облаков, и привел в действие спасательную систему.
При приземлении дельталет получил средние повреждения и был в последствии отремонтирован и восстановлен. Пилот и пассажирка повреждений не получили.
Алексей Школин после взлета и набора высоты 20-30 м почувствовал тенденцию дельталета к резкому крену. Попытки пилота парировать крен к успеху не привели, и он своевременно ввел в действие спасательную систему БПС-350. Парашют был выстрелен в том момент, когда угол крена дельталета составил около 90 градусов и пошел почти вертикально вверх.
При приземлении дельталет получил средние повреждения и был в последствии восстановлен. Пилот и пассажирка повреждений не получили.
По имеющимся сведениям за 14 лет эксплуатации парашютные системы К-350 и К-500 применялись 27 раз и спасли более 35 жизней.
Достоверно известно только о двух случаях, когда применение БПС не смогло обеспечить спасение жизни пилотов. Но оба эти случая не связаны с какими либо недостатками систем. В первом случае при разрушении дельталета возникло нештатное нагружение ствола метательного механизма и перекос ударного механизма. В результате ударник ударил по капсюлю под углом и произошла осечка пиропатрона. Во втором случае БПС выстрел контейнера БПС был произведен на высоте 20-30 метров и параллельно земле, по причине чего парашют не успел наполниться.
На дельталете БПС устанавливается, как правило, под мототележкой, на мототележке под силовой, или над силовой установкой. Фал парашюта крепится к мототележке в районе узла подвески. Пример установки БПС-350 на дельталете показан на рис. 3.
Основные требования по установке БПС на дельталете следующие:
узел крепления монтажной площадки обтекателя БПС на мототележке, или крыле должен выдерживать усилие до 12000 Н. Крепление монтажной площадки БПС к узлу крепления выполняется болтами М8. Узел крепления должен быть таким, чтобы во всех полетных положениях обеспечивалась возможность надежного пуска и раскрытие системы. При этом необходимо предусмотреть, чтобы части дельталета не находились на линии выброса контейнера, а также исключить возможность повреждения системы при эксплуатации;
крепление соединительного звена парашютной системы или промежуточной подвесной системы должно быть рассчитано на перегрузку 6 §;
необходимо предусмотреть в случае размещения системы внутри обтекателя мототележки откидной или выбиваемый люк в обшивке обтекателя для выхода контейнера системы;
монтаж ручки привода метательного механизма должен быть произведен с учетом того, чтобы пилот имел возможность достать ручку коротким движением руки даже при воздействии неблагоприятных перегрузок;
Рис. 2. Аварийное опускание дельталета при помощи БПС-350
необходимо обеспечить возможность периодического монтажа, демонтажа системы и профилактических осмотров;
При срабатывании БПС выстреливает вбок.
Если крыло не повреждено, то при снижении под парашютом наблюдается раскачка дельталета при подвесе фала в плоскости крыла перпендикулярно направлению снижения. Поэтому рекомендуется крепление фала парашюта таким образом, чтобы при снижении под парашютом угол тангажа составлял бы минус 15-20°. В этом случае снижение происходит стабильно.
При приземлении, как правило, наблюдается деформация или разрушение одного из подкосов основного шасси или носового колеса, в зависимости от того, как приземлился аппарат.
Системы спасения БПС-350 и БПС-500 прошли большой объем испытаний и допущены к установке на сверхлегкие летательные аппараты в
Федеративной республике Германии. Рис 3. Пример установки БПС-35°
на дельталете «Поиск-06»
Выводы
На основе имеющегося опыта эксплуатации можно положительно оценить летную годность быстродействующих парашютных систем К-350 и К-500 и рекомендовать их для использования на дельталетах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ермоленко В.С, Невельский М.А., Пономаренко В.И. Быстродействующие системы спасения (БПС) // Авиация общего назначения. Харьков, 1998. №4.
2. Ермоленко В.С, Невельский М.А., Пономаренко В.И. Быстродействующие системы спасения (БПС) // Авиация общего назначения. Харьков, 1999. №7.
3. Севбо И.Р., Игнатов С.В., Пугачев Ю.Н. Пневмобаллистическая система спасения СЛА// Авиация общего назначения. Харьков, 1999. № 12.
EXPERIENCE OF APPLICATION OF HIGH-SPEED PARACHUTE SYSTEMS OF RESCUE ON TRICKE
Nikitin I.V.
In article the description of a design and the analysis of experience of application of high-speed parachute systems of rescue on дельталетах is given.
Сведения об авторе
Никитин Игорь Валентинович, 1953 г.р., окончил МИИГА (1979), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, научный руководитель СКБ МГТУ ГА, пилот-эксперт-испытатель СЛА, автор 86 научных работ, область научных интересов - сверхлегкая авиация, проектирование и конструкция, область и эффективность применения сверхлегких воздушных судов, аэродинамика и динамика полета, методы испытаний.
