RU2263612C1

RU2263612C1 - Rescue module

Info

Publication number: RU2263612C1
Application number: RU2004110067/11A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Петухов (RU); Н.Н. Петухов
Original assignee: Петухов Николай Николаевич
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-11-10
Also published as: RU2004110067A

Abstract

FIELD: rescue and safe landing systems for air or water media.

SUBSTANCE: proposed module includes set of inflatable envelopes, devices for securing them to object to be rescued, system for bringing the inflatable envelopes in operating position, system for control of pressure inside inflatable envelopes and system for bringing the inflatable envelopes in non-operating position. Each inflatable envelope has device for adjustable gas forming and devices for securing to rescue module. Inflatable envelopes may have different constant or varying form in unfolded state which is selected depending on functional purpose.

EFFECT: enhanced reliability and fast response.

7 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к системам спасения и безаварийной посадки, может применяться при спасении терпящих бедствие объектов в воздушной или водной среде, а также в качестве устройства для замедления скорости полета и снижения.The invention relates to rescue and accident-free landing systems, can be used to save distressed objects in air or water, and also as a device for slowing down flight speed and reducing.

Из уровня техники известно катапультируемое кресло по RU 2102289 С1, 20.01.1998, включающее газонепроницаемые оболочки, размещенные вокруг катапультируемого кресла, надуваемые с помощью баллона, заполненного сжатым газом, который присоединен к оболочкам.BACKGROUND OF THE INVENTION A catapult seat according to RU 2102289 C1, 01/20/1998, comprising gas-tight shells placed around a catapult chair, is inflated using a balloon filled with compressed gas that is attached to the shells is known from the prior art.

Такая система замедления скорости и посадки не обеспечивает автономности каждой газонепроницаемой оболочки, а также не обладает достаточной надежностью, поскольку все оболочки связаны с одним внешним источником газообразования. Кроме того, система предназначена только для катапультируемого кресла и, соответственно, не является универсальной.Such a system of deceleration of speed and landing does not ensure the autonomy of each gas-tight shell, and also does not have sufficient reliability, since all shells are associated with one external source of gas generation. In addition, the system is intended only for ejection seats and, accordingly, is not universal.

Известно также устройство надувной пассивной системы торможения последней ступени ракеты-носителя по RU 2199474 С2, 27.02.2003, выполненное в виде автономного моноблока, включающего контейнер и надуваемую конструкцию, выполненную в виде набора сферических оболочек из эластичной пленки, заключенных в сетчатую оболочку. Развертывание надувной конструкции в рабочее состояние обеспечивается за счет остаточного воздуха внутри оболочек, и надув в них не может регулироваться в движении во времени в зависимости от скорости движения объекта, скорости его снижения или всплытия, параметров окружающей среды (давления и температуры).Also known is a device for an inflatable passive braking system of the last stage of a launch vehicle according to RU 2199474 C2, 02.27.2003, made in the form of an autonomous monoblock including a container and an inflatable structure made in the form of a set of spherical shells of elastic film enclosed in a mesh shell. The deployment of the inflatable structure in working condition is ensured by the residual air inside the shells, and the inflation in them cannot be regulated in time, depending on the speed of the object, the speed of its decline or ascent, environmental parameters (pressure and temperature).

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для спасения в жидкой, газообразной и вакуумной средах по RU 2001115846/28, 27.06.2003, содержащее набор полых мешков, внутри каждого из которых размещают источник газообразования, а скорость газообразования контролируется регулирующим приспособлением, изменяющим характеристики дистанционного управляющего сигнала, обеспечивающего управление газообразованием в каждом мешке. Это устройство также не обладает достаточной автономностью, поскольку закрепление полых мешков производится непосредственно к спасаемому объекту, что не обеспечивает быстрого, надежного и удобного крепления к спасаемому объекту, а, кроме того, затрудняет приведение системы в рабочее состояние. Вышеупомянутое устройство имеет недостаточно высокую надежность и не обеспечивает высокую точность попадания в заранее определенное место, так как в устройство не входят централизованные автоматизированные системы выпуска набора полых мешков и регулирования давления в каждом из мешков в зависимости от давления и температуры среды.Closest to the claimed invention is a device for rescue in liquid, gaseous and vacuum environments according to RU 2001115846/28, 06.27.2003, containing a set of hollow bags, inside each of which a gas source is placed, and the gas generation rate is controlled by a control device that changes the characteristics of the remote control a signal providing gas control in each bag. This device also does not have sufficient autonomy, since the hollow bags are fixed directly to the salvaged object, which does not provide quick, reliable and convenient attachment to the salvaged object, and, in addition, makes it difficult to bring the system into working condition. The aforementioned device has insufficiently high reliability and does not provide high accuracy of reaching a predetermined place, since the device does not include centralized automated systems for releasing a set of hollow bags and regulating the pressure in each of the bags depending on the pressure and temperature of the medium.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи по созданию автономной, универсальной системы для спасения терпящих бедствия объектов или регулирования скорости и торможения различных аппаратов при движении.The claimed invention is aimed at solving the problem of creating an autonomous, universal system for saving distressed objects or controlling the speed and braking of various vehicles during movement.

Технический результат, обеспечиваемый заявляемым изобретением, заключается в повышении надежности и быстродействия системы спасения, в увеличении точности места доставки объекта, в обеспечении плавного изменения скорости движущегося объекта, а также в повышении автономности и универсальности заявляемого модуля в связи с возможностью его использования во всех средах и во всем диапазоне давлений и температур, возникающих при спасении объектов.The technical result provided by the claimed invention is to increase the reliability and speed of the rescue system, to increase the accuracy of the delivery location of the object, to ensure a smooth change in the speed of a moving object, as well as to increase the autonomy and universality of the claimed module due to the possibility of its use in all environments and in the entire range of pressures and temperatures that arise during the rescue of objects.

Спасательный модуль, содержащий набор надувных оболочек, каждая из которых содержит, по меньшей мере, одно устройство для регулируемого газообразования и средства для крепления к спасательному модулю, для решения вышепоставленной задачи дополнен средствами для закрепления на спасаемом объекте, системой выведения надувных оболочек и приведения последних в рабочее положение, системой управления давлением внутри надувных оболочек и системой приведения надувных оболочек в нерабочее положение, при этом надувные оболочки в развернутом состоянии могут иметь различную постоянную или изменяемую форму, выбираемую в зависимости от их функционального назначения, и сменяемые устройства с источником газообразования.The rescue module, containing a set of inflatable membranes, each of which contains at least one device for controlled gas generation and means for attaching to the rescue module, to solve the above problem is supplemented with means for fixing on the rescue object, a system for removing inflatable shells and bringing the latter into operating position, the pressure control system inside the inflatable shells and the system for bringing the inflatable shells into an inoperative position, while the inflatable shells in deployed with standing can have a different constant or variable shape, selected depending on their functional purpose, and interchangeable devices with a gas source.

Надувные оболочки, используемые при сверхзвуковых скоростях, имеют расчетную ромбовидную, степенную и др. формы в зависимости от параметров объекта и среды.Inflatable shells used at supersonic speeds have a calculated diamond-shaped, power-law and other forms depending on the parameters of the object and the environment.

Надувные оболочки, используемые при дозвуковых скоростях, имеют расчетную каплевидную или крыловидную форму в зависимости от параметров объекта и среды.Inflatable shells used at subsonic speeds have an estimated teardrop or pterygoid shape depending on the parameters of the object and the environment.

Надувные оболочки, используемые при минимальных скоростях, имеют расчетную сферическую, подушкообразную или грибовидную форму в зависимости от параметров объекта и среды.Inflatable shells used at minimum speeds have a calculated spherical, pillow-like or mushroom-shaped shape depending on the parameters of the object and the environment.

Форма надувных оболочек, используемых для регулирования скорости движения объекта, может быть выполнена изменяемой в процессе движения объекта, в том числе от ромбовидной или степенной до сферической, подушкообразной или грибовидной.The shape of the inflatable shells used to control the speed of the object can be made variable during the movement of the object, including from diamond-shaped or sedate to spherical, pillow-shaped or mushroom-shaped.

В частном случае изменение формы надувной оболочки от ромбовидной или степенной формы до грибовидной может осуществляться через каплевидную форму.In the particular case, a change in the shape of the inflatable shell from a rhomboid or power-law form to a mushroom form can be carried out through a teardrop shape.

Надувные оболочки могут быть многослойными с автономными источниками газообразования в каждом слое и с клапанами для выхода газа в пространство окружающей среды или наружного слоя.Inflatable shells can be multilayer with autonomous sources of gas formation in each layer and with valves for the release of gas into the space of the environment or the outer layer.

Осуществление изобретения поясняется чертежами.The implementation of the invention is illustrated by drawings.

Фиг.1 - спасательный модуль (схема).Figure 1 - rescue module (circuit).

Фиг.2 - надувная оболочка ромбовидной формы.Figure 2 - inflatable shell diamond shape.

Фиг.3 - надувная оболочка степенной формы.Figure 3 - inflatable shell power-shaped.

Фиг.4 - надувная оболочка каплевидной формы.Figure 4 - inflatable shell teardrop-shaped.

Фиг.5 - надувная оболочка крыловидной формы.5 is an inflatable pterygoid shell.

Фиг.6 - надувная оболочка сферической формы.6 is an inflatable shell of a spherical shape.

Фиг.7 - надувная оболочка подушкообразной формы.7 is an inflatable cushion-shaped shell.

Фиг.8 - надувная оболочка грибовидной формы.Fig. 8 is an inflatable shell of a mushroom shape.

Фиг.9 - трансформация оболочки ромбовидной формы в каплевидную путем дальнейшего надува оболочки.Figure 9 - transformation of the diamond-shaped shell into a drop-shaped by further inflating the shell.

Фиг.10 - трансформация оболочки ромбовидной формы в каплевидную путем надува дополнительных полостей оболочки.Figure 10 - transformation of the diamond-shaped shell into a drop-shaped by inflating additional shell cavities.

Фиг.11 - трансформация оболочки каплевидной формы в грибовидную.11 is a transformation of the shell of a teardrop shape into a mushroom.

Фиг.12 - трансформация оболочки ромбовидной формы в грибовидную.Fig - transformation of the shell of the rhomboid shape in the mushroom.

Фиг.13 - многослойная надувная оболочка.Fig - multilayer inflatable shell.

Спасательный модуль содержит набор 1 надувных оболочек, систему 2 выведения надувных оболочек и приведения их в рабочее положение, систему 3 управления давлением внутри надувных оболочек, систему 4 приведения надувных оболочек в нерабочее положение, систему 5 управления спасательным модулем, параметры 6 объекта фиг.1.The rescue module contains a set of 1 inflatable shells, a system 2 for inflating the inflatable shells and bringing them to a working position, a pressure control system 3 inside the inflatable shells, a system 4 for bringing the inflatable shells to a non-working position, a rescue module control system 5, parameters 6 of the object of FIG. 1.

Параметры 6 объекта, спасение или управление движением которого осуществляется, поступают в систему 5 управления спасательным модулем, который связан двунаправленной связью с системой 2 выведения надувных оболочек и приведения их в рабочее положение, системой 3 управления давлением внутри надувных оболочек и системой 4 приведения надувных оболочек в нерабочее положение. Системы 2, 3, 4 связаны с набором 1 надувных оболочек. Кроме того, система 2 выведения надувных оболочек и приведения их в рабочее положение и система 4 приведения надувных оболочек в нерабочее положение связаны двунаправленной связью с системой 3 управления давлением внутри надувных оболочек.Parameters 6 of the object, the rescue or movement control of which is carried out, enter the rescue module control system 5, which is connected by bi-directional communication with the inflatable shells removal and adjustment system 2 to bring them into working position, the pressure control system inside the inflatable membranes 3 and the inflatable shells reduction system 4 inoperative position. Systems 2, 3, 4 are associated with a set of 1 inflatable shells. In addition, the system 2 for inflating the inflatable shells and bringing them to the working position and the system 4 for bringing the inflatable shells to the inoperative position are connected in a bi-directional manner with the pressure control system 3 inside the inflatable shells.

При работе спасательного модуля в зависимости от параметров 6 объекта, спасение или управление движением которого осуществляется, система 5 управления спасательным модулем передает команды системам 2, 3, 4, которые в свою очередь осуществляют раскрытие, закрытие или трансформацию набора 1 надувных оболочек, при этом команды системы 2 выведения надувных оболочек и приведения их в рабочее положение и системы 4 приведения надувных оболочек в нерабочее положение согласуются с командами системы 3 управления давлением внутри надувных оболочек.During the operation of the rescue module, depending on the parameters 6 of the object, the rescue or movement control of which is carried out, the rescue module control system 5 transmits commands to the systems 2, 3, 4, which in turn carry out the opening, closing or transformation of the set 1 of the inflatable shells, while the commands systems 2 for inflating the inflatable shells and bringing them to the working position and systems 4 for bringing the inflatable shells into the inoperative position are consistent with the commands of the pressure control system 3 inside the inflatable shells.

На фиг.2 и 3 показаны варианты формы надувной оболочки для использования на объектах, имеющих сверхзвуковую скорость, так как такая форма обеспечивает минимальное сопротивление среды, и соответственно снижение температурных влияний.Figures 2 and 3 show variants of the shape of the inflatable shell for use on objects having a supersonic speed, since such a form provides minimal resistance to the medium, and, accordingly, a decrease in temperature effects.

Если объект с присоединенным к нему спасательным модулем имеет дозвуковую скорость, то оптимальной будет каплевидная или крыловидная форма надувной оболочки (фиг.4 и 5), которая помимо функций торможения может обеспечить удерживание объекта в воздухе.If the object with the rescue module attached to it has a subsonic speed, then the teardrop-shaped or pterygoid shape of the inflatable shell (FIGS. 4 and 5) will be optimal, which, in addition to the braking functions, can ensure that the object is held in the air.

Сферическая или грибовидная формы надувной оболочки (фиг.6 и 8) обеспечивает максимальное сопротивление среды. В этом же диапазоне скоростей движущегося объекта целесообразно применение подушкообразной и других подобных форм, как наиболее технологичных при изготовлении оболочек из ленточного материала (фиг.7).The spherical or mushroom shape of the inflatable shell (Fig.6 and 8) provides maximum resistance to the environment. In the same range of speeds of a moving object, it is advisable to use pillow-shaped and other similar forms, as the most technologically advanced in the manufacture of shells from tape material (Fig. 7).

В зависимости от температурного режима газообразования и температурных условий внешней среды в модуле могут использоваться многослойные оболочки, например, степенной формы (фиг.3), с автономными источниками газообразования в каждой оболочке и с клапанами для выхода газа в пространство окружающей среды или наружного слоя (фиг.13).Depending on the temperature of gas generation and the temperature of the environment, the module can use multilayer shells, for example, power-shaped (Fig. 3), with autonomous gas generation sources in each shell and with valves for gas to escape into the environment or the outer layer (Fig. .thirteen).

При использовании модуля для снижения скорости и управления движением объектов, в том числе относящихся к космической технике, целесообразно использование трансформируемых надувных оболочек, так как скорость объекта в процессе торможения изменяется от максимальной, например сверхзвуковой, до минимальной при посадке. Трансформация оболочки из одной формы в другую может проводиться с помощью надува дополнительных полостей (фиг.10), которые как и основная оболочка имеют свои источники газообразования, кроме того, трансформация может проводиться за счет дальнейшего надува основной оболочки при условии выполнения трансформируемых частей стенок оболочки более тонкими (фиг.9).When using the module to reduce the speed and control the movement of objects, including those related to space technology, it is advisable to use transformable inflatable shells, since the speed of the object during braking varies from maximum, for example, supersonic, to minimum when landing. The transformation of the shell from one form to another can be carried out by means of inflating additional cavities (Fig. 10), which, like the main shell, have their own sources of gas generation, in addition, the transformation can be carried out by further inflating the main shell, provided that the transformed parts of the shell walls are more thin (Fig.9).

Однако трансформация формы оболочек не обязательна, задача применения одного и того же набора оболочек при различных скоростях движения объекта может быть решена включением в набор надувных оболочек разной формы и выпуска оболочек соответствующей формы в зависимости от скорости движения объекта.However, the transformation of the shape of the shells is not necessary, the task of using the same set of shells at different speeds of the object can be solved by including in the set of inflatable shells of different shapes and the release of shells of the corresponding shape depending on the speed of the object.

Средства крепления надувных оболочек к модулю могут быть выполнены в виде фалов, тросов и т.п.Means of fastening the inflatable shells to the module can be made in the form of halyards, cables, etc.

Сам спасательный модуль крепится на объекте в зависимости от его вида, при этом связь с объектом может быть как жесткой, так и гибкой.The rescue module itself is mounted on the object depending on its type, while the connection with the object can be either rigid or flexible.

Таким образом, заявляемое изобретение позволит создать автономную, универсальную систему для спасения терпящих бедствие объектов или снижения скорости и торможения различных аппаратов при движении, обладающую необходимой надежностью и гарантирующую необходимую точность движения объекта.Thus, the claimed invention will allow you to create an autonomous, universal system for saving distressed objects or reducing the speed and braking of various devices when moving, having the necessary reliability and guaranteeing the necessary accuracy of the object.

Claims

1. Спасательный модуль, содержащий набор надувных оболочек, каждая из которых содержит по меньшей мере одно устройство для регулируемого газообразования и средства для крепления к спасательному модулю, отличающееся тем, что модуль также содержит средства для закрепления на спасаемом объекте, систему выведения надувных оболочек и приведения последних в рабочее положение, систему управления давлением внутри надувных оболочек и систему приведения надувных оболочек в нерабочее положение, при этом надувные оболочки в развернутом состоянии имеют различную постоянную или изменяемую форму, выбираемую в зависимости от их функционального назначения, и сменяемые устройства с источником газообразования.1. The rescue module, containing a set of inflatable shells, each of which contains at least one device for controlled gas generation and means for attaching to the rescue module, characterized in that the module also contains means for fixing on the rescue object, a system for removing the inflatable shells and bring the latter in the working position, the pressure control system inside the inflatable membranes and the system for bringing the inflatable membranes into an inoperative position, while the inflatable membranes in the expanded state have a different constant or variable shape selected according to their functional purpose, and is replaced with a source of gas generation device.

2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что надувные оболочки, используемые при сверхзвуковых скоростях, имеют расчетную ромбовидную или степенную форму в зависимости от параметров объекта и среды.2. The module according to claim 1, characterized in that the inflatable shells used at supersonic speeds have a calculated diamond-shaped or power-law shape depending on the parameters of the object and the environment.

3. Модуль по п.1, отличающийся тем, что надувные оболочки, используемые при дозвуковых скоростях, имеют расчетную каплевидную или крыловидную форму в зависимости от параметров объекта и среды.3. The module according to claim 1, characterized in that the inflatable shells used at subsonic speeds have an estimated teardrop or pterygoid shape depending on the parameters of the object and the environment.

4. Модуль по п.1, отличающийся тем, что надувные оболочки, используемые при минимальных скоростях, имеют сферическую, подушкообразную или грибовидную форму.4. The module according to claim 1, characterized in that the inflatable shells used at minimum speeds have a spherical, pillow-like or mushroom-shaped.

5. Модуль по п.1, отличающийся тем, что надувные оболочки выполнены многослойными с автономными источниками газообразования в каждом слое и с клапанами для выхода газа в пространство окружающей среды или наружного слоя.5. The module according to claim 1, characterized in that the inflatable shells are multilayer with autonomous gas generation sources in each layer and with valves for the release of gas into the space of the environment or the outer layer.

6. Модуль по п.1, отличающийся тем, что надувные оболочки, используемые для управления движением объекта, имеют изменяемую в процессе движения объекта форму от ромбовидной или степенной до сферической, подушкообразной или грибовидной.6. The module according to claim 1, characterized in that the inflatable shells used to control the movement of the object have a shape that varies during the movement of the object from rhomboid or power to spherical, pillow-shaped or mushroom-shaped.

7. Модуль по п.6, отличающийся тем, что изменение формы надувной оболочки от ромбовидной или степенной формы до грибовидной осуществляется через каплевидную форму.7. The module according to claim 6, characterized in that the change in the shape of the inflatable shell from the diamond-shaped or power-law form to the mushroom-shaped is carried out through the teardrop shape.