RU2457156C1 - Method and system for catapult seat altitude stabilisation - Google Patents
Method and system for catapult seat altitude stabilisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457156C1 RU2457156C1 RU2011103504/11A RU2011103504A RU2457156C1 RU 2457156 C1 RU2457156 C1 RU 2457156C1 RU 2011103504/11 A RU2011103504/11 A RU 2011103504/11A RU 2011103504 A RU2011103504 A RU 2011103504A RU 2457156 C1 RU2457156 C1 RU 2457156C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seat
- stabilisation
- altitude
- stabilising
- ejection
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к аварийному покиданию, и может найти применение при катапультировании летного состава на больших высотах из летательных аппаратов.The invention relates to aircraft, in particular to emergency escape, and may find application in the ejection of flight personnel at high altitudes from aircraft.
Система стабилизации должна обеспечивать устойчивое положение катапультного кресла при катапультировании как на начальном участке после отделения от самолета, так и в дальнейшем при спуске с больших высот вплоть до ввода спасательного парашюта и отделения летчика от кресла.The stabilization system should ensure a stable position of the ejection seat during ejection both in the initial section after separation from the aircraft, and later on when descending from high altitudes up to the introduction of a rescue parachute and separation of the pilot from the seat.
Известен способ стабилизации катапультного кресла, заключающийся в стабилизации кресла введением в действие небольшого парашюта, крепящегося к каркасу кресла при помощи двух- или трехзвенной уздечки и соединительного фала длиной 4 м, позволяющей обеспечить работу парашюта вне аэродинамического следа, создаваемого катапультным креслом (американские катапультные кресла типа SIVS, ACESII (DOUGLAS AIRCRAFT COMPANY. Advanced concept ejection seat ACESII. Report MDC J4576 Revision D, March 1988) или английские катапультные кресла типа Mk12, Mk16 (MARTIN-BAKER'S MK16 ejection seat is the firm's most sophisticated ever. FLIGHT INTERNATIONAL, 18-24 June 1997)).There is a method of stabilizing an ejection seat, which consists in stabilizing the seat by introducing a small parachute that is attached to the frame of the seat using a two- or three-link bridle and a 4 m long halyard that allows the parachute to operate outside the aerodynamic trail created by the ejection seat (American ejection seats of the type SIVS, ACESII (DOUGLAS AIRCRAFT COMPANY. Advanced concept ejection seat ACESII. Report MDC J4576 Revision D, March 1988) or English ejection seats of the type Mk12, Mk16 (MARTIN-BAKER'S MK16 ejection seat is the firm's most sophisticated ever. FLIGHT INTERNATIONAL, 18-24 June 1997)).
Этот способ имеет ряд недостатков.This method has several disadvantages.
1. Продольные габариты мягких элементов, образующих систему - звенья уздечки, соединительный фал, парашют со стропами - обеспечивают общую длину разворачиваемой конструкции 6-8 метров, что требует для начала ее эффективной работы достаточно продолжительного времени.1. The longitudinal dimensions of the soft elements that make up the system - the links of the bridle, connecting halyard, parachute with slings - provide a total length of the deployable structure of 6-8 meters, which requires a sufficiently long time to start its effective operation.
2. При возможном сложном пространственном угловом и линейном движении самолета в момент аварии и катапультного кресла с летчиком после катапультирования существует большая вероятность контакта и возможного зацепления такой большой мягкой конструкции за элементы самолета и катапультного кресла.2. With a possible complex spatial angular and linear movement of the aircraft at the time of the accident and the ejection seat with the pilot after the ejection, there is a high probability of contact and possible engagement of such a large soft structure for the elements of the aircraft and the ejection seat.
3. На самом важном этапе катапультирования, в начальный момент при движении вблизи самолета, катапультное кресло оказывается нестабилизированным.3. At the most important stage of ejection, at the initial moment when moving near an aircraft, the ejection seat is unstabilized.
4. Из-за небольших размеров катапультного кресла, особенно поперечных, такая система не может обеспечить необходимых запасов статической устойчивости кресла по углам атаки и скольжения.4. Due to the small size of the ejection seat, especially the transverse ones, such a system cannot provide the necessary reserves of static stability of the seat along the angles of attack and slip.
Известен также способ стабилизации катапультного кресла, принятый за прототип, заключающийся в стабилизации кресла введением в действие двух стабилизирующих парашютов, расположенных на концах двух стабилизирующих телескопических штанг (российские катапультные кресла типа К-36, например, кресло К-36Д-3.5 (Катапультное кресло К-ЗбД-3,5. Руководство по технической эксплуатации 903-9200-1000.0 РЭ. Издательство ОАО «НПП «Звезда», 1999 г.)).There is also a method of stabilizing an ejection seat, adopted for the prototype, which consists in stabilizing the seat by putting two stabilizing parachutes at the ends of two stabilizing telescopic rods (Russian ejection seats of the K-36 type, for example, the K-36D-3.5 seat (Ejection seat K -ZbD-3,5. Manual on technical operation 903-9200-1000.0 OM. Publishing house of OJSC NPP Zvezda, 1999)).
Основным недостатком этих способов стабилизации катапультного кресла является то, что стабилизация осуществляется только за счет парашютов и при спуске с больших высот обеспечивается стабилизирующий аэродинамический момент относительно связанных осей OY и OZ, по оси ОХ стабилизация отсутствует (рис.1.), что может приводить к развитию интенсивного углового движения по крену и последующей потере устойчивости относительно других осей. На рис.3 показан случай, когда при спуске с высоты 20 км кресло устойчиво. Однако спуск с относительно большой скоростью при определенных массово-инерционных характеристиках системы может привести в случае наличия определенной аэродинамической несимметрии системы «летчик - катапультное кресло» относительно продольной плоскости X0Y и отсутствия стабилизации системы относительно оси ОХ к развитию углового движения по крену, которое может спровоцировать потерю устойчивости по углу скольжения b (рис.4), что приведет к дальнейшему снижению катапультного кресла с недопустимо большими для летчика угловыми скоростями.The main disadvantage of these methods of stabilizing the ejection seat is that stabilization is carried out only by parachutes and when descending from high altitudes, a stabilizing aerodynamic moment is provided relative to the associated OY and OZ axes, there is no stabilization along the OX axis (Fig. 1), which can lead to the development of intense angular movement along the roll and subsequent loss of stability relative to other axes. Figure 3 shows the case when when descending from a height of 20 km the chair is stable. However, a descent with a relatively high speed with certain mass-inertial characteristics of the system can lead to the development of angular movement along the roll, which can cause loss if there is a certain aerodynamic asymmetry of the pilot-ejection seat system relative to the longitudinal plane X0Y and the absence of stabilization of the system about the OX axis stability along the sliding angle b (Fig. 4), which will lead to a further decrease in the ejection seat with angular speeds unacceptably large for the pilot yami.
Задачей изобретения является создание системы стабилизации, обеспечивающей стабилизированный устойчивый спуск с больших высот при катапультировании летного состава в случае аварийного покидания летательного аппарата.The objective of the invention is the creation of a stabilization system that provides stable stable descent from high altitudes when ejecting flight personnel in the event of an emergency leaving the aircraft.
В соответствии с предлагаемым способом стабилизация относительно осей OY и OZ осуществляется введением в действие стабилизирующих парашютов, расположенных на стабилизирующих телескопических штангах, а относительно связанной оси OX - включением импульсных двигателей бокового разворота от управляющего сигнала, подаваемого датчиком угловой скорости релейного типа при достижении катапультным креслом угловой скорости определенной величины относительно оси ОХ, причем для выработки сигнала используют алгоритмы работы системы, доработанные таким образом, что в зависимости от высоты катапультирования и с учетом реального углового движения относительно оси ОХ задается режим работы: для одноместных самолетов - управление по крену при катапультировании с малых высот, либо парирование угловой скорости Wx при катапультировании с больших высот; для многоместных самолетов - разведение траекторий при катапультировании с малых высот, либо задержка между катапультированиями членов экипажа на больших высотах.In accordance with the proposed method, stabilization relative to the OY and OZ axes is carried out by activating stabilizing parachutes located on stabilizing telescopic rods, and relative to the connected axis OX, by switching on pulsed side-turn motors from a control signal supplied by a relay type angular velocity sensor when the catapult reaches the angular position speeds of a certain value relative to the OX axis; moreover, the system operation algorithms are used to generate a signal; so that, depending on the height of the bailout and taking into account the real angular motion relative to the x-axis is defined by the operating mode: For single-seater - roll control for ejection from low altitudes, or parry the angular velocity Wx for ejection at high altitudes; for multi-seat aircraft - trajectory dilution when ejecting from low altitudes, or the delay between the ejection of crew members at high altitudes.
Система стабилизации катапультного кресла в соответствии с предлагаемым способом содержит стабилизирующие парашюты 2, расположенные на стабилизирующих телескопических штангах 1, двигатели бокового разворота 3, датчик угловой скорости релейного типа 4 (рис.2).The stabilization system of the ejection seat in accordance with the proposed method contains stabilizing
Двигатели бокового разворота и существующие алгоритмы работы системы автоматики катапультного кресла применяются при катапультировании на малых высотах только для управления по крену с целью уменьшения потери высоты.Side-turn engines and existing algorithms for the ejection seat automation system are used when ejecting at low altitudes only for roll control in order to reduce height loss.
В предлагаемой системе двигатели бокового разворота, включаемые от сигнала релейного датчика, в соответствии с доработанными алгоритмами работы системы автоматики обеспечивают однократное парирование развившейся в процессе спуска с больших высот угловой скорости Wx катапультного кресла.In the proposed system, side-turn engines, switched on by a relay sensor signal, in accordance with the developed algorithms of the automation system, provide a one-time parry of the ejection seat developed during the descent from high altitudes.
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
При катапультировании, используя информацию с борта самолета о высоте полета в момент аварии, система автоматики катапультного кресла выбирает режим функционирования: либо сохраняет схему функционирования в обычном режиме, либо переходит в высотный режим.When ejecting, using information from the aircraft about the flight altitude at the time of the accident, the ejection seat automation system selects the operating mode: it either saves the operating scheme in normal mode or switches to high-altitude mode.
При работе в высотном режиме для многоместного самолета система автоматики выдает команду на увеличение временной задержки между последовательными катапультированиями двух членов экипажа, которая реализуется блоком логики покидания, расположенным на борту самолета, и начинает анализировать сигнал датчика угловой скорости Wx. При этом двигатели бокового разворота могут быть включены лишь по управляющему сигналу датчика угловой скорости.When operating in high-altitude mode for a multi-seat aircraft, the automation system gives a command to increase the time delay between successive bailouts of two crew members, which is implemented by the evacuation logic block located on board the aircraft and begins to analyze the signal of the angular velocity sensor Wx. At the same time, side-turn engines can be switched on only by the control signal of the angular velocity sensor.
Поэтому, как для многоместных, так и для одноместных самолетов, если в процессе катапультирования или при последующем спуске с больших высот катапультное кресло приобретает излишне большую скорость Wx, по сигналу датчика угловой скорости вырабатывается управляющая команда на включение одного из двух двигателей бокового разворота, парирующего развитие угловой скорости Wx. В результате происходит импульсное уменьшение по модулю значения этой угловой скорости на величину порядка 5 рад/с, определяемую энергетическими возможностями применяемых на креслах К-36Д-3.5 двигателей бокового разворота.Therefore, for both multi-seat and single-seat aircraft, if during the ejection process or subsequent descent from high altitudes the ejection seat acquires an excessively high speed Wx, a control command is generated based on the signal from the angular velocity sensor to turn on one of the two side-turn engines, which parries the development angular velocity Wx. As a result, an impulse decrease in absolute value of this angular velocity occurs by an amount of the order of 5 rad / s, determined by the energy capabilities of the side-turn engines used on the K-36D-3.5 seats.
Как показывают проведенные численные оценки динамики катапультирований с высоты 20 км, однократное уменьшение угловой скорости Wx достаточно для того, чтобы исключить потерю устойчивости катапультного кресла при последующем его снижении.As shown by numerical estimates of the dynamics of ejection from a height of 20 km, a single decrease in the angular velocity Wx is sufficient to exclude the loss of stability of the ejection seat with its subsequent decrease.
Рис.5 демонстрирует ситуацию, когда при спуске катапультного кресла с высоты 20 км срабатывает система стабилизации, которая предотвращает потерю устойчивости.Fig. 5 demonstrates the situation when, when lowering the ejection seat from a height of 20 km, a stabilization system is triggered, which prevents the loss of stability.
Таким образом, предлагаемые способ и система стабилизации катапультного кресла позволяют обеспечить стабилизированный устойчивый спуск с больших высот при катапультировании летного состава в случае аварийного покидания летательного аппарата.Thus, the proposed method and system for stabilizing the ejection seat allows for stable, stable descent from high altitudes during ejection of the flight crew in the event of an emergency exit from the aircraft.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011103504/11A RU2457156C1 (en) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Method and system for catapult seat altitude stabilisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011103504/11A RU2457156C1 (en) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Method and system for catapult seat altitude stabilisation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2457156C1 true RU2457156C1 (en) | 2012-07-27 |
Family
ID=46850664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011103504/11A RU2457156C1 (en) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Method and system for catapult seat altitude stabilisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2457156C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112238947A (en) * | 2020-10-26 | 2021-01-19 | 航宇救生装备有限公司 | Electronic instruction ejection system controlled by ejection mode switching |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4236687A (en) * | 1979-05-24 | 1980-12-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Ejection seat with pitch, roll and yaw control |
US4667903A (en) * | 1984-09-28 | 1987-05-26 | The Boeing Company | Ejection seat having roll thrusters with propellant chambers in the inner catapult tubes |
RU2149804C1 (en) * | 1999-03-03 | 2000-05-27 | Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро | Control system for crew rescue ejection seat |
-
2011
- 2011-02-02 RU RU2011103504/11A patent/RU2457156C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4236687A (en) * | 1979-05-24 | 1980-12-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Ejection seat with pitch, roll and yaw control |
US4667903A (en) * | 1984-09-28 | 1987-05-26 | The Boeing Company | Ejection seat having roll thrusters with propellant chambers in the inner catapult tubes |
RU2149804C1 (en) * | 1999-03-03 | 2000-05-27 | Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро | Control system for crew rescue ejection seat |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112238947A (en) * | 2020-10-26 | 2021-01-19 | 航宇救生装备有限公司 | Electronic instruction ejection system controlled by ejection mode switching |
CN112238947B (en) * | 2020-10-26 | 2023-10-13 | 航宇救生装备有限公司 | Electronic instruction ejection system for ejection mode switching control |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102339065B (en) | The automatic management method of the side track that airplane emergency declines and equipment | |
CN102637038B (en) | Collision free method when unmanned vehicle and unmanned air line and unmanned vehicle flight | |
Wise et al. | What really happened aboard Air France 447 | |
US9254926B2 (en) | Warning system for aircraft, and aircraft | |
CN103144774B (en) | Flight control system mode and method providing aircraft speed control | |
Cunningham et al. | A piloted evaluation of damage accommodating flight control using a remotely piloted vehicle | |
JP5083466B2 (en) | Flight state control device for flying object | |
BR112019006976A2 (en) | systems and methods for automated lighter-than-air airborne platform | |
US20170240281A1 (en) | Movable control surface ejection system | |
US20130175383A1 (en) | Rotary-wing and fixed-wing aircraft | |
Shish et al. | Trajectory prediction and alerting for aircraft mode and energy state awareness | |
RU2457156C1 (en) | Method and system for catapult seat altitude stabilisation | |
Litt et al. | Piloted Simulation Evaluation of a Model-Predictive Automatic Recovery System to Prevent Vehicle Loss of Control on Approach | |
US10228702B2 (en) | Method for optimizing the take-off parameters of an aircraft | |
US20160194080A1 (en) | Tethercraft | |
Nelson | Trailing vortex wake encounters at altitude-a potential flight safety issue? | |
RU2527633C1 (en) | Parachuting system and method of its operation | |
Arnold | Role of pilot lack of manual control proficiency in air transport aircraft accidents | |
Moses et al. | Controllable aircraft rescue system: Rescue system using multi parachute for passenger aircrafts with case study | |
Stoop et al. | Stall shield devices, an innovative approach to stall prevention? | |
RU2116939C1 (en) | Method of control of ejection seat operation | |
Marks | Are you ready to get on a pilotless plane? | |
RU2562674C1 (en) | Control over airliner emergent descent | |
Stroe et al. | Design of air traffic control operation system | |
RU2500583C2 (en) | Method of catapult seat deceleration and system to this end |