RU235770U1

RU235770U1 - ADAPTIVE DEVICE FOR SOFT LANDING WHEN FALLING FROM A HEIGHT

Info

Publication number: RU235770U1
Application number: RU2024136981U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Леонидович Раков; Рафаэль Юрьевич Сухоруков
Filing date: 2024-12-10
Publication date: 2025-07-16

Abstract

Полезная модель относится к спасательной технике и может быть использована при создании устройств для спасения людей при падении с высоких объектов, например, для спасения людей при пожарах. Адаптивное устройство для мягкого приземления при падении с высоты содержит реактивный двигатель с подвесной системой, состоящей из круговой лямки из двух частей, соединенных посредством фиксатора, подвесная система скреплена с панелью, на которой закреплен реактивный двигатель с механизмом инициирования, связанным с бортовым компьютером, при этом в верхней части реактивного двигателя расположен отсек со стабилизирующим баллоном и емкостью со сжатым воздухом и клапаном, соединенным со стабилизирующим баллоном, датчик высоты, связанный с бортовым компьютером, а реактивный двигатель выполнен в виде газового реактивного двигателя, содержащего оболочку с газом и регулировочный клапан, соединенный с бортовым компьютером, и снабжено пластинками, установленными перпендикулярно направлению вытеканию газа из газового реактивного двигателя и расположенными за регулировочным клапаном по направлению потока. Технический результат заключается в повышении надежности устройства при упрощении конструкции. 3 ил. The utility model relates to rescue equipment and can be used to create devices for rescuing people when falling from high objects, for example, for rescuing people during fires. An adaptive device for soft landing when falling from a height contains a jet engine with a suspension system consisting of a circular strap of two parts connected by means of a retainer, the suspension system is fastened to a panel on which the jet engine is fixed with an initiation mechanism connected to an on-board computer, while in the upper part of the jet engine there is a compartment with a stabilizing cylinder and a container with compressed air and a valve connected to the stabilizing cylinder, an altitude sensor connected to the on-board computer, and the jet engine is made in the form of a gas jet engine containing a shell with gas and a control valve connected to the on-board computer, and is equipped with plates installed perpendicular to the direction of gas outflow from the gas jet engine and located behind the control valve in the direction of flow. The technical result consists in increasing the reliability of the device while simplifying the design. 3 fig.

Description

Полезная модель относится к спасательной технике и может быть использована при создании устройств для спасения людей при падении с высоких объектов, например, для спасения людей при пожарах.The utility model relates to rescue equipment and can be used to create devices for rescuing people when they fall from high objects, for example, for rescuing people during fires.

Известно адаптационное устройство для мягкого приземления при падении с высоты, содержащее реактивный двигатель с подвесной системой, состоящей из круговой лямки из двух частей, соединяемых при помощи фиксатора, подвесная система скреплена с панелью, на которой крепится реактивный двигатель с механизмом инициирования, связанного с бортовым компьютером, при этом в верхней части двигателя расположен отсек со стабилизирующим баллоном и емкостью со сжатым воздухом и клапаном, соединенной со стабилизирующим баллоном, при этом устройство содержит датчик высоты, связанный с бортовым компьютером.An adaptive device for soft landing when falling from a height is known, comprising a jet engine with a suspension system consisting of a circular strap of two parts, connected by means of a retainer, the suspension system is fastened to a panel on which the jet engine is mounted with an initiation mechanism connected to an on-board computer, while in the upper part of the engine there is a compartment with a stabilizing cylinder and a container with compressed air and a valve connected to the stabilizing cylinder, while the device contains a height sensor connected to the on-board computer.

В качестве двигателя использован ракетный двигатель твердого топлива, содержащий заряд твердого топлива с механизмом инициирования - воспламенителем, соединенный с бортовым компьютером (Патент РФ №109666, МПК А62В 99/00, 2011 г.).The engine used is a solid fuel rocket engine containing a solid fuel charge with an initiation mechanism - an igniter, connected to an on-board computer (RU Patent No. 109666, IPC A62B 99/00, 2011).

Недостатком известного устройства является низкая надежность из-за большого веса и габаритов устройства, и, как следствие этого, сложность его изготовления и эксплуатации.The disadvantage of the known device is its low reliability due to the large weight and dimensions of the device, and, as a consequence, the complexity of its manufacture and operation.

Задачей разработки является повышение надежности устройства при упрощении конструкции.The objective of the development is to increase the reliability of the device while simplifying the design.

Поставленная цель достигается тем, что адаптивное устройство для мягкого приземления при падении с высоты содержит реактивный двигатель с подвесной системой, состоящей из круговой лямки из двух частей, соединенных посредством фиксатора, подвесная система скреплена с панелью, на которой закреплен реактивный двигатель с механизмом инициирования, связанным с бортовым компьютером, при этом в верхней части реактивного двигателя расположен отсек со стабилизирующим баллоном и емкостью со сжатым воздухом и клапаном, соединенным со стабилизирующим баллоном, датчик высоты, связанный с бортовым компьютером, а реактивный двигатель выполнен в виде газового реактивного двигателя, содержащего оболочку с газом и регулировочный клапан, соединенный с бортовым компьютером, и снабжено пластинками, установленными перпендикулярно направлению вытеканию газа из газового реактивного двигателя и расположенными за регулировочным клапаном по направлению потока.The stated objective is achieved in that the adaptive device for soft landing when falling from a height contains a jet engine with a suspension system consisting of a circular strap of two parts connected by means of a retainer, the suspension system is fastened to a panel on which the jet engine is fixed with an initiation mechanism connected to an on-board computer, while in the upper part of the jet engine there is a compartment with a stabilizing cylinder and a container with compressed air and a valve connected to the stabilizing cylinder, an altitude sensor connected to the on-board computer, and the jet engine is made in the form of a gas jet engine containing a shell with gas and a control valve connected to the on-board computer, and is equipped with plates installed perpendicular to the direction of gas outflow from the gas jet engine and located behind the control valve in the direction of flow.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 дан вид устройства с газовым ракетным двигателем, на фиг. 3 изображено применение устройства для спасаемого объекта - человека.The device is explained by drawings, where Fig. 1 shows a general view of the device, Fig. 2 shows a view of the device with a gas rocket engine, and Fig. 3 shows the use of the device for a rescued object - a person.

Устройство содержит подвесную систему, состоящую из круговой лямки содержащую две части 1, 2 и соединяемые при помощи фиксатора 3 (фиг. 1). Части 1 и 2 скреплены с панелью 4, на которой крепится газовый ракетный двигатель (ГРД) 5, в верхней части которой расположен отсек 6 со сложенным стабилизирующим надувным баллоном 7. ГРД 5 может работать в импульсном режиме. На панели 4 расположен датчик высоты 8.The device contains a suspension system consisting of a circular strap containing two parts 1, 2 and connected by means of a clamp 3 (Fig. 1). Parts 1 and 2 are fastened to a panel 4, on which a gas rocket engine (GRE) 5 is mounted, in the upper part of which a compartment 6 with a folded stabilizing inflatable cylinder 7 is located. GRE 5 can operate in a pulse mode. A height sensor 8 is located on the panel 4.

ГРД 5 (фиг. 2), состоящий из оболочки 9 и содержащий газ 10. Стабилизирующий надувной баллон 7 соединен с емкостью со сжатым воздухом 11 с клапаном 12. В верхней части отсека 6 находится сбрасываемая крышка 13. Двигатель 5 имеет клапан 14, соединенный с бортовым компьютером 15 линией связи 16. Емкость со сжатым воздухом 11 соединена с бортовым компьютером 15 линией связи 17, датчик высоты 8 соединен с бортовым компьютером 15 линией связи 18, при этом человек 19 (фиг. 3) связан с ГРД 5 при помощи двух частей круговой лямки 1 и 2. За клапаном 14 по направлению потока расположены два интерцептора (на рисунке не показаны). Интерцепторы выполнены в виде пластинок, установленных перпендикулярно направлению вытеканию газа из оболочки 9.The GRD 5 (Fig. 2) consists of a shell 9 and contains gas 10. The stabilizing inflatable balloon 7 is connected to a tank with compressed air 11 with a valve 12. In the upper part of the compartment 6 there is a jettisonable cover 13. The engine 5 has a valve 14 connected to the on-board computer 15 by a communication line 16. The tank with compressed air 11 is connected to the on-board computer 15 by a communication line 17, the altitude sensor 8 is connected to the on-board computer 15 by a communication line 18, and the person 19 (Fig. 3) is connected to the GRD 5 by means of two parts of a circular strap 1 and 2. Behind the valve 14 in the direction of the flow there are two interceptors (not shown in the figure). The interceptors are made in the form of plates installed perpendicular to the direction of gas outflow from the shell 9.

Устройство может быть реализовано следующим образом.The device can be implemented as follows.

В случае чрезвычайной ситуации человек 19 надевает устройство на спину (фиг. 1), соединяет лямки 1 и 2, фиксирует их при помощи фиксатора 3, тем самым, достигая надежного закрепления на панели 4. Далее автоматически или в ручном режиме раскрывают стабилизирующий надувной баллон 7 путем открытия клапана 12 (фиг. 2) и соответственно подают сжатый газ в стабилизирующий надувной баллон 7 из емкости со сжатым воздухом 11 в отсеке 6, который, наполняясь, сбрасывает крышку 13.In case of emergency, person 19 puts the device on his back (Fig. 1), connects straps 1 and 2, fixes them with the help of lock 3, thereby achieving reliable fastening on panel 4. Then, automatically or manually, the stabilizing inflatable cylinder 7 is opened by opening valve 12 (Fig. 2) and, accordingly, compressed gas is supplied to the stabilizing inflatable cylinder 7 from the compressed air tank 11 in compartment 6, which, when filled, throws off cover 13.

Далее человек 19 покидает объект (горящее здание) (фиг. 3) и начинается свободный стабилизируемый полет. В результате надува баллона 7 центр давления смещается назад относительно центра масс, и полет становится стабилизируемым, тем самым человек 19 ориентируется «ногами вниз». Сигналы о расстоянии до Земли попадают в бортовой компьютер 15 по линии связи 18 с датчика высоты 8 (фиг. 2). Бортовой компьютер 15 рассчитывает время подачи импульса на срабатывание двигателя 5 в зависимости от расстояния человека 19 до Земли, скорости падения и максимально возможных перегрузок. При достижении необходимой высоты бортовой компьютер 15 выдает сигнал по линии связи 16 на клапан 14, который открывается и газ 10 вытекает из оболочки 9, ГРД 5 начинает работать, создавая тягу (импульс), направленную против вектора падения. Коррекция траектории полета происходит при помощи интерцепторов, за счет несимметричного перекрывания проходного сечения клапана 14. Тем самым достигается эксцентриситет тяги.Then the person 19 leaves the object (the burning building) (Fig. 3) and a free stabilized flight begins. As a result of the inflation of the balloon 7, the center of pressure shifts back relative to the center of mass, and the flight becomes stabilized, thereby the person 19 is oriented "feet down". Signals about the distance to the Earth are sent to the on-board computer 15 via communication line 18 from the altitude sensor 8 (Fig. 2). The on-board computer 15 calculates the time of sending an impulse to operate the engine 5 depending on the distance of the person 19 to the Earth, the speed of fall and the maximum possible overloads. Upon reaching the required altitude, the on-board computer 15 sends a signal via communication line 16 to valve 14, which opens and gas 10 flows out of the shell 9, the gas recirculation engine 5 begins to work, creating a thrust (impulse) directed against the fall vector. Correction of the flight trajectory occurs with the help of interceptors, due to the asymmetrical overlap of the flow section of valve 14. This achieves eccentricity of the thrust.

Падение человека 19 (фиг. 3) замедляется, и он безопасно приземляется. В случае необходимости для предотвращения полета вверх бортовой компьютер по линии связи 16 выдает сигнал на клапан 14, который, открываясь, сбрасывает давление и соответственно тягу в камере двигателя 5 (фиг. 3). Тяга двигателя 5 регулируется путем изменения проходного сечения при помощи клапана 14. При этом величина тяги изменяется посредством регулировочного клапана и зависит от веса объекта, изменяемого веса спасательного устройства, ускорения и высоты объекта над поверхностью, при этом тяга может обнуляться путем полного запирания регулировочного клапана.The fall of the person 19 (Fig. 3) slows down, and he lands safely. If necessary, to prevent an upward flight, the on-board computer sends a signal to the valve 14 via the communication line 16, which, opening, releases the pressure and, accordingly, the thrust in the engine chamber 5 (Fig. 3). The thrust of the engine 5 is regulated by changing the flow section using the valve 14. In this case, the thrust value is changed by means of the control valve and depends on the weight of the object, the variable weight of the rescue device, the acceleration and the height of the object above the surface, and the thrust can be reset to zero by completely locking the control valve.

Достоинством предложенного устройства является компактность, устойчивая работа в широком диапазоне режимов управления, простота конструкции, обеспечивающая достаточно высокую надежность работы.The advantages of the proposed device are its compactness, stable operation in a wide range of control modes, and simplicity of design, which ensures a sufficiently high reliability of operation.

Claims

An adaptive device for soft landing when falling from a height, comprising a jet engine with a suspension system consisting of a circular strap of two parts connected by means of a retainer, the suspension system is fastened to a panel on which the jet engine is fixed with an initiation mechanism connected to an on-board computer, wherein in the upper part of the jet engine there is a compartment with a stabilizing cylinder and a container with compressed air and a valve connected to the stabilizing cylinder, an altitude sensor connected to the on-board computer, characterized in that the jet engine is made in the form of a gas jet engine containing a shell with gas and a control valve connected to the on-board computer, and is provided with plates installed perpendicular to the direction of gas outflow from the gas jet engine and located behind the control valve in the direction of flow.